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電極の粉体塗装はバッテリー性能を向上させます

09.09.2022

近年、科学者は新しいタイプの充電式電池の開発に積極的に取り組んでおり、その性能はあらゆる点でリチウムイオン電池を超えるはずです。リチウム金属電池は最も有望なタイプの XNUMX つと考えられていますが、欠点が XNUMX つあります。デンドライト、つまり樹状の導電性金属構造が急速に成長し、最初に電池容量が減少し、次に完全な故障につながります。

ライス大学の研究者は、樹状突起の成長の問題に対する有望な解決策を発見しました。これを防ぐため、電極の表面に特殊な粉体をコーティングすることで、バッテリーを長期間良好な状態に保つことができます。

リチウム金属電池では、リチウムイオン電池のアノードとして使用されるグラファイト電極が、純粋なリチウム金属電極に置き換えられています。これにより、エネルギー貯蔵密度を大幅に高め、充電時間を短縮し、容量を大幅に失うことなくバッテリーが耐えられる充放電サイクル数を増やすことができます。

しかし、樹状突起の活発な成長は、特に深刻な場合には容量の損失、故障、自然発火につながります。ライス大学の科学者たちは長い間、この問題の解決策に取り組んできました。彼らは、カーボンナノチューブ、レーザー加工、および特殊なコーティングの使用に基づいて樹状突起と闘ういくつかの方法を開発しました。

今回、科学者たちは、陽極を保護するための新しい、かなり単純で効果的な方法を提案しました。まず、陽極に特殊な処理を施し、テクスチャー加工を施します。その後、硫黄とリンを含む化合物からの微粉末の層が処理された表面に適用されます。この化合物は、アノード材料と化学的に反応し、表面エネルギーを変化させ、リチウム金属アノードの損失を防ぐ理想的な保護コーティングを形成します。

コーティング自体が一種のスタビライザーとして機能し、バッテリーから発生する電流サージを滑らかにし、耐久性にプラスの面をもたらします。実験中、340回の充放電サイクルの後、保護されたアノードを備えたバッテリーは、保護コーティングのないバッテリーよりも70％多くの容量を保持していました. また、分極と呼ばれるバッテリー劣化の別の主要な指標を取ると、新しい保護コーティングにより、超低分極レベルを 4 時間維持することができました。これは、従来のバッテリーの約 XNUMX 倍の長さです。

粉体塗装された金属リチウムアノードを使用すると、樹状の金属形成物であるデンドライトの成長速度が大幅に低下し、バッテリーの故障につながります。また、アノード材料の消費が加速されるのを防ぎ、バッテリーの寿命を延ばします。

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量子もつれのエントロピー則の存在が証明された 09.05.2024

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ミニエアコンソニーレオンポケット5 09.05.2024

夏はリラックスしたり旅行したりするのに最適な時期ですが、多くの場合、暑さが耐え難い苦痛に変わることがあります。ソニーの新製品、Reon Pocket 5 ミニエアコンをご紹介します。ユーザーにとって夏をより快適にすることを約束します。ソニーは、暑い日に体を冷やすユニークなデバイス、Reon Pocket 5 ミニコンディショナーを導入しました。首にかけるだけでいつでもどこでも涼しさを楽しめます。運転モードの自動調整と温度・湿度センサーを搭載したミニエアコンです。革新的なテクノロジーのおかげで、Reon Pocket 5 はユーザーのアクティビティや環境条件に応じて動作を調整します。ユーザーはBluetooth経由で接続された専用モバイルアプリを使用して簡単に温度を調整できます。さらに、ミニコンディショナーを取り付けられる、便利な特別デザインのTシャツとショーツも用意されています。デバイスはああ、 ... >>

スターシップのための宇宙からのエネルギー 08.05.2024

新技術の出現と宇宙計画の発展により、宇宙での太陽エネルギーの生産がより実現可能になってきています。スタートアップ企業のトップである Virtus Solis は、SpaceX の Starship を使用して地球に電力を供給できる軌道上発電所を構築するというビジョンを共有しました。スタートアップ企業のVirtus Solisは、SpaceXのStarshipを利用して軌道上に発電所を建設するという野心的なプロジェクトを発表した。このアイデアは太陽エネルギー生産の分野を大きく変え、より利用しやすく、より安価になる可能性があります。このスタートアップの計画の中核は、Starshipを使って衛星を宇宙に打ち上げるコストを削減することだ。この技術的進歩により、宇宙での太陽エネルギー生産は従来のエネルギー源と比べてより競争力のあるものになると期待されています。 Virtual Solis は、Starship を使用して必要な機器を配送し、軌道上に大型太陽光発電パネルを構築することを計画しています。ただし、重要な課題の 1 つは、 ... >>

強力なバッテリーを作成する新しい方法 08.05.2024

技術の発展とエレクトロニクスの使用拡大に伴い、効率的で安全なエネルギー源を作り出すという問題はますます緊急になっています。クイーンズランド大学の研究者らは、エネルギー産業の状況を変える可能性のある高出力亜鉛ベース電池を開発するための新しいアプローチを発表した。従来の水ベースの充電式電池の主な問題の 1 つは電圧が低いことであり、そのため最新の機器での使用が制限されていました。しかし、科学者によって開発された新しい方法のおかげで、この欠点は見事に克服されました。研究の一環として、科学者たちは特別な有機化合物であるカテコールに注目しました。これは、バッテリーの安定性を向上させ、効率を高めることができる重要なコンポーネントであることが判明しました。このアプローチにより、亜鉛イオン電池の電圧が大幅に向上し、競争力が高まりました。科学者によると、このようなバッテリーにはいくつかの利点があります。彼らはbを持っています ... >>

温かいビールのアルコール度数 07.05.2024

最も一般的なアルコール飲料の 1 つであるビールは、飲む温度によって変化する独自の味を持っています。国際的な科学者チームによる新しい研究で、ビールの温度がアルコールの味の知覚に大きな影響を与えることが判明しました。材料科学者のレイ・ジャン氏が主導したこの研究では、温度が異なるとエタノールと水分子が異なる種類のクラスターを形成し、それがアルコールの味の知覚に影響を与えることが判明した。低温ではより多くのピラミッド状のクラスターが形成され、「エタノール」の辛味が軽減され、飲み物のアルコール感が軽減されます。逆に温度が上がるとクラスターが鎖状になり、アルコール感が強くなります。これは、白酒などの一部のアルコール飲料の味が温度によって変化する理由を説明します。得られたデータは飲料メーカーに新たな可能性をもたらします。 ... >>

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テスト中のソーラーパネル 09.08.2010

フランクフルト・アム・マイン (ドイツ) 近くの研究所では、多くのドイツの家屋の屋根を覆う太陽エネルギーパネルのテストを開始しました。

ここでは、高湿度の雰囲気に保たれ、マイナス40度まで冷却され、できた氷がパネルの小さなひびやヒビを壊すかどうかを確認します。次に、パネルに強力な水を噴射し、摂氏 90 度まで加熱し、空気銃から氷球を発射して、パネルが雹に耐えられるかどうかを確認します。

屋根のソーラーパネルは家にとって危険な場合があります。損傷により短絡が発生すると、火災が発生する可能性があります。同様の研究所がすでに米国と中国で運営されており、日本とインドでも設立されています。

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