UA-55536904-1 Перейти к содержимому
  • Гальванотехника в производстве высокоэнергетических, высокомощных аккумуляторов


    Дмитрий Зарекин
    107608.jpg

    Профессор Иллинойсского университета Паул Браун и Хейлонг Нинг, директор по исследованиям и разработкам Xerion Advanced Battery Corporation, возглавили исследовательскую группу, которая разработала метод прямого гальванопокрытия катодов литий-ионных аккумуляторов.

     

    CHAMPAIGN, Ill. — Процесс, применяемый для золочения бижутерии и хромирования деталей автомобилей, теперь используется для производства мощных литий-ионных аккумуляторов.

    Исследователи Иллинойсского университета, Xerion Advanced Battery Corporation и Нанкинского университета в Китае разработали метод гальванопокрытия катодов лититй-ионных аккумуляторов, позволяющий получать высококачественные, высокоэффективные материалы, которые также могут открыть дверь к производству гибких и твердотельных аккумуляторов.

    107610.jpg

    Электронно-микроскопический снимок разреза алюминиевой фольги, покрытой оксидом кобальта (обычный компонент литий-ионных аккумуляторов).

     

    “Это совершенно новый подход к производству катодов аккумуляторов, который позволяет получать аккумуляторы с ранее недостижимыми формами и функциональными возможностями”, - сказал Паул В. Браун, профессор материаловедения и машиностроения и директор исследовательской лаборатории Frederick Seitz Materials Research Lab в Иллинойсе. Он возглавлял исследовательскую группу, опубликовавшую свои выводы в журнале Science Advances.

    В традиционных катодах литий-ионных аккумуляторов используются литийсодержащие порошки, формуемые при высоких температурах. Порошок смешиваестся с клеевыми связующими и другими добавками в пульпу, которая распределяется на тонком листе алюминиевой фольги и высушивается. Слой пульпы должен быть тонким, что лимитирует количество энергии, которое аккумуляторы могут накапливать. Клей также лимитирует эффективность.

    “Клей не является активным комонентом. Он не вносит в аккумулятор ничего, и он препятствует течению электричества в аккумуляторе”, - сказал соавтор Хейлонг Нинг, директор по исследованиям и разработкам Xerion Advanced Battery Corporation в Шампейне, стратап-компании, совместно основанной Брауном. “Весь этот неактивный материал занимает место внутри аккумулятора в то время, когда весь мир пытается получить из аккумулятора больше энергии и мощности.”

    В целом, исследователи обошли процессы с применением порошка и клея путём прямого нанесения гальванопокрытия литийсодержащих материалов на алюминиевую фольгу.

    107612.jpg

    Гальванопокрытие может наноситься на трёхмерные либо гибкие подложки, что открывает дверь для нового дизайна аккумуляторов. Правая часть монеты покрыта оксидом лития-кобальта.

     

    Согласно публикации ввиду того, что на покрытом катоде нет областей, занимаемых клеем, он вмещает на 30 процентов больше энергии по сравнению с традиционными катодами. Он также может заряжаться и разряжаться быстрее, т. к. ток может проходить непосредственно через него без необходимости обтекать неактивные частицы клея или проходить в пористой структуре пульпы. Будучи более стабильным, он также имеет преимущество.

    Кроме того, гальванический процесс создаёт чистые катодные материалы даже из загрязнённых исходный ингредиентов. Это означает, что производители могут использовать материалы более низкой цены и качества, а конечный продукт по-прежнему будет иметь хорошие характеристики, что исключает необходимость использования дорогостоящих материалов, доведенных до качества, требуемого в производстве аккумуляторов, сказал Браун.

    “Этот метод открывает дверь для производства гибких и трёхмерных катодов аккумуляторов, поскольку гальванический процесс предполагает погружение подложки в ванну с жидкостью для осаждения покрытия”, - сказал соавтор Хуйганг Жанг, бывший старший научный сотрудник Xerion, ныне профессор Нанкинского университета.

    107610.jpg

    Метод гальванопокрытия даёт возможность для гибких, трёхмерных конструкций аккумуляторов. Эта покрытая алюминиевая фольга скручивается без растрескивания.

     

    Исследователи продемонстрировали метод на углеродной пене, лёгком недорогом материале, делающим катоды, намного толще, чем с применением традиционной пульпы. Метод также был продемонстрирован на фольгах и подложках с различными текстурами, формами и гибкостью.

    “Такой дизайн не может быть реализован традиционными процессами”, - сказал Браун. “Но что действительно важно, так это то, что это высокоэффективный материал и что он почти сплошной. Используя сплошной электрод, а не пористый, вы можете хранить больше энергии в заданном объеме. В конце концов, люди хотят, чтобы аккумуляторы хранили много энергии.”

    Данная работа проводилась в Иллинойском университете при поддержке Министерства энергетики США, профессор Ян-Мин Зуо также был частью университетской команды.

     

    источник   ILLINOIS NEW BUREAU   США   12/05/2017



    Отзывы пользователей

    Рекомендованные комментарии

    Нет комментариев для отображения


  • Последние сообщения форума

    • Evgeniya
      Подскажите пожалуйста как вы осаждали четырёх валентное олово , я правильно поняла что вы это делали обыкновенной Ортофосфорной кислотой??
    • СветланаК
      Офлайн выставки остаются необходимым условием эффективного взаимодействия бизнеса в наукоемких отраслях производства. Это подтверждают цифры онлайн регистрации посетителей на предстоящую выставку ExpoCoating Moscow, которая состоится в Москве 27-29 октября, в МВЦ «Крокус Экспо». На сегодняшний день количество посетителей, планирующих посетить выставку, на 20% превышает показатели регистрации на аналогичный период прошлого года. С одной стороны, специалисты соскучились по живому общению, с другой стороны никакие вебинары не заменят возможность вживую протестировать образцы оборудования и материалов, провести переговоры с первыми лицами компаний-участников. В этом году в выставке примут участие ведущие компании отрасли - это и постоянные участники, и новые компании, которые заинтересованы в расширении географии продаж и поиске новых клиентов. Несмотря на непростые времена, команде выставки удалось сохранить масштаб и представленность экспозиции. На выставке будет представлен широкий ассортимент оборудования для гальванической и химической обработки поверхности на стендах компаний Полипласт, Ковофиниш, Химснаб, Химникель, Лаборатория Вакуумных Технологий, Обнинский центр порошкового напыления, Гальванические технологии, Evess, АО «ТАГАТ» им. С. И.  Лившица, УралАктив, МАНЭЛ, ТД ЭЛМА, РусКомПолимер, Экомет, Остек, Константа: ·      для нанесения гальванических, химических и анодизационных покрытий; ·      для нанесения покрытий методами вакуумного напыления; ·      для нанесения металлических покрытий методом холодного газодинамического напыления; ·      для технологии микродугового оксидирования (МДО); ·      оборудование для исследования свойств материалов; ·      вспомогательное оборудование для гальванических производств: насосы, миксеры, фильтры, нагреватели; ·      приборы и средства неразрушающего контроля покрытий и материалов; ·      ванны, барабаны, колокола, фильтровальные установки, теплообменники, выпрямители, ячейки Хулла и многое другое. услуги по производству и поставке гальванических линий под ключ (механизированных, полуавтоматических, автоматизированных), включая комплексное проектирование и монтаж гальванических цехов с полным экологическим обеспечением, на стендах компаний РТС Инжиниринг, Химснаб, РусКомПолимер, Гранит-М, Остек, Гальванические технологии, Evess, НПО Процесс, VIG MAKINA, Казанский Гипронииавиапром, Импекс, Петрокоммерц оборудование для водоподготовки и очистки сточных вод, системы очистки воздуха, установки фильтрации электролита и очистные станции, различные энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии на стендах компаний РусКомПолимер, Ковофиниш, БМТ, Остек, Квант Минерал, Evess, АО «ТАГАТ» им. С. И. Лившица, Чистые технологии, Экомет, Глес Групп Инжиниринг, KraftPowercon, ВУЛКАН ПУМПЕН РУС, Магистр-С, Навиком, Ижевский электромеханический завод "Купол", ФОРТЭКС - Водные технологии, УралАктив материалы для обработки поверхности и нанесения покрытий на стендах компаний Химсинтез, Сонис, Гальванические технологии, Экомет, МАНЭЛ, Плазма К, Химснаб, Хеметалл, Italgalvano SPA, Орикс, НПП СЭМ.М: ·      блескообразующие добавки для гальваники; ·      флокулянты для бумажной промышленности; ·      реагенты для очистки сточных вод; ·      специальные химсоставы, химикаты, анодные материалы; ·      МДО-покрытия для деталей из сплавов алюминия, титана, магния; ·      химическая продукция для производства печатных плат; ·      составы для процессов обезжиривания, цинкования и последующей пассивации, никелирования, хромирования и др. С 1 августа МВЦ «Крокус Экспо» возобновил работу в штатном режиме, и за прошедший период прошло уже немало выставок, которые позволили убедиться, что посещение конгрессно-выставочных мероприятий совершенно безопасно с соблюдением масочного режима, термометрии и элементарных норм гигиены. Оргкомитет выставки приглашает специалистов посетить выставку, восстановить и приумножить деловые контакты. Для бесплатного посещения выставки получите электронный билет на сайте www.expocoating-moscow.ru по промокоду coat-nov
    • Deniss
      Покрывал несколькими способами органику и пластик. По органике могу скахать что проще работать с токопроводящими лаками. В противном случае вам понадобется не 2 ванночки а 7 ) пример.
    • stallker
      с характеристиками не ясно. толщина или равномерность х.з.
    • stallker
      Нужно было пассивировать поверхность меди сразу после промывки.
  • Изображения галереи

×