Материаловеды создали беспримесные аккумуляторные электроды с наночастицами
Материаловеды из Корнелльского университета (США) разработали простой и надежный способ производства безуглеродных и бесполимерных легких коллоидных пленок для электродов литий-ионных аккумуляторов, что может значительно повысить производительность этих устройств.
Создав методику получения беспримесных электродов, сохраняющих высокую проводимость, исследователи открыли новые возможности в вопросе уменьшения веса и объема батарей, а также в создании шаблонной системы для изучения физики электродов из наночастиц. Результаты работы, проведенной под руководством доцента материаловедения и инженерии Ричарда Робинсона, были опубликованы в журнале Nano Letters.
Наночастицы активно изучаются с целью их использования в качестве активных катода и анода в литий-ионных аккумуляторах, поскольку они способны улучшить электрохимические свойства этих устройств. Для применения коллоидных наночастиц в электродах необходимо было объединять их с проводящими материалами на основе углерода с целью улучшения переноса заряда, а также с полимерными связующими веществами для «склеивания» частиц друг с другом и с электродной подложкой. Этот процесс добавлял аккумулятору веса и затруднял продвижение ионов лития и электронов через смесь.
Основной методикой обработки, которой воспользовались Робинсон и его коллеги, стало электрофоретическое осаждение, связывающее металлические наночастицы с поверхностью электродной подложки и создающее между частицами и токоприемником сильные электрические контакты.
В результате исследователям удалось значительно улучшить процесс сборки аккумуляторного электрода. Как только частицы прикрепляются к подложке, они больше не поддаются растворению и становятся механически прочными. Этот процесс позволяет получить пленку, обладающую превосходной механической устойчивостью, превосходящей устойчивость пленок, произведенных с помощью традиционных методик создания аккумуляторов со связующими веществами.
Источник: Radiomaster.ru
