Новости мира

Новости мира01.06.2023

В Японии разработали кальциевую аккумуляторную батарею с длительным сроком службы

QAZAQ GREEN.  Исследователи из Университета Тохоку в Японии разработали прототип кальциевой батареи с длительным сроком службы - более 500 циклов заряда-разряда. Это считается эталонным показателем для практического использования. Открытие было опубликовано в журнале Advanced Science 19 мая 2023 года, сообщается на сайте университета.

Батарея была разработана с использованием электролита на основе гидрида и наночастиц сульфида меди/углеродного композитного катода.

С увеличением использования электромобилей и систем хранения энергии в энергосистемах возрастает необходимость исследования альтернативных решений для литий-ионных батарей (LIB). Одной из таких альтернатив являются металлические кальциевые батареи. Кальций, который является пятой по распространенности элементом в земной коре, широко доступен и имеет низкую стоимость. Он также обладает более высокой плотностью энергии по сравнению с LIB. Кальций считается более эффективным в передаче ионов и диффузии в электролите и катодных материалах, что дает ему преимущество перед другими альтернативами LIB, такими как магний и цинк.

Однако у металлических кальциевых батарей все еще есть некоторые препятствия перед их коммерческой жизнеспособностью. Основными проблемами являются отсутствие эффективного электролита и отсутствие катодных материалов с достаточными возможностями хранения ионов кальция.

В 2021 году члены исследовательской группы нашли решение первой проблемы, создав новый бесфторный электролит на основе кластера водорода (монокарборана). Этот электролит обладает улучшенными электрохимическими характеристиками, такими как высокая проводимость и электрохимическая стабильность.

В ходе текущего исследования мы изучали долгосрочную работу металлической кальциевой батареи с катодом, состоящим из наночастиц сульфида меди (CuS) и углеродного композита, а также с электролитом на основе гидрида. Это было заявлено доцентом Института исследования материалов (IMR) Университета Тохоку Казуаки Кису.

Сульфид меди (CuS) является природным минералом и обладает благоприятными электрохимическими свойствами. Его слоистая структура позволяет ему накапливать различные катионы, включая литий, натрий и магний. Теоретическая емкость CuS составляет 560 миллиампер-часов на грамм, что в два-три раза больше, чем у существующих катодных материалов для литий-ионных батарей.

Благодаря использованию наночастиц и композиции с углеродными материалами, Кису и его коллегам удалось создать катод, способный накапливать большое количество ионов кальция. При использовании гидридного типа электролита они разработали батарею с очень стабильной работой в циклическом режиме. Прототип батареи сохранял 92% своей емкости в течение 500 циклов, исходя из емкости, достигнутой в 10-м цикле.

Группа исследователей уверена, что их открытие поможет продвинуть исследования в области катодных материалов для кальциевых батарей.

«Наше исследование подтверждает целесообразность использования металлического кальция в качестве анода для длительного использования, и мы надеемся, что полученные результаты ускорят разработку кальциевых батарей», - отметил Кису.


02.10.2023
Ирландский ветропарк впервые покрыл больше 100% спроса на электроэнергию
02.10.2023
В Европе инвестируют в крупные проекты по производству «зеленого» авиатоплива и метанола
02.10.2023
Открыта регистрация участников аукциона на строительство ВЭС по Южной зоне
02.10.2023
Китайские ученые увеличили срок перезарядки твердотельного аккумулятора
29.09.2023
Стартовала регистрация участников аукционов по ВЭС в Северной зоне
29.09.2023
Siemens Energy намерена участвовать в реализации энергопроектов в Казахстане
29.09.2023
IRENA: Число рабочих мест в сфере ВИЭ достигло 13,7 млн в 2022 году
28.09.2023
Франция планирует вдвое сократить выбросы углерода к 2030 году
27.09.2023
КМГ и TotalEnergies рассмотрели проект строительства ВЭС мощностью 1 ГВт в Жамбылской области
27.09.2023
Plenitude открыла свою первую фотоэлектрическую станцию на 50 МВт в Казахстане
27.09.2023
МЭА: Путь к 1,5°C сузился, но технологии чистой энергии держат его открытым
26.09.2023
ЕИБ выделит до €1,7 млрд на строительство 120 СЭС в Европе
26.09.2023
Великобритания будет импортировать электроэнергию с СЭС в Египте
26.09.2023
Стартовала регистрация участников аукциона по ВЭС в Северной зоне
25.09.2023
В Европе ввели принцип «энергоэффективность прежде всего»
25.09.2023
США вложат $48 млн в развитие «зеленых» водородных технологий
25.09.2023
Реализацию новых проектов в сфере электроэнергетики обсудили в правительстве Казахстана
22.09.2023
Стартовало строительство самой крупной в Европе плавучей СЭС
22.09.2023
Во Франции разработали дирижабль с гибридным солнечно-водородным двигателем
21.09.2023
В Чехии обнаружили огромные залежи лития