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

    • Workshop
    • Дмитрий Зарекин
      Можно поискать в библиотеках альбом типовых решений "Тамбовгальванотехника". Но эти решения безнадёжно устарели. Современные решения у всех платные.
    • СветланаК
      26-28 октября 2021 года в МВЦ «Крокус Экспо» пройдет единственная в России выставка материалов и оборудования для обработки поверхности, нанесения покрытий и гальванических производств ExpoCoating Moscow Получите бесплатный электронный билет на официальном сайте выставки по промокоду MEDIA : https://www.expocoating-moscow.ru/ru-RU/visitors/e-ticket.aspx?promo=media Экспозиция выставки активно формируется. Участие в выставке уже подтвердили компании BOYSIS MAKINE, Italgalvano, Kraft Powercon, БМТ, Ковофиниш, Константа, ИЭМЗ-Купол, Лаборатория Вакуумных технологий, Beams& Plasmas, НТЦ МАГИСТР-С, Навиком, ОБНИНСКИЙ ЦЕНТР ПОРОШКОВОГО НАПЫЛЕНИЯ, предприятие Остек, холдинговая компания Пигмент, Плазма К, Полипласт, Р-ГАРНЕТ, Компания Сонис, ТЕТРА, УралАктив, ХИМКРОФФ / ИЗОБРЕТАТЕЛЬ, ХимНикель, Химснаб, ЧИСТЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, Торговый дом ЭЛМА и многие другие. Участники выставки представят: гальваническое оборудование: для нанесения покрытий, очистки воздуха производств, очистки сточных вод, утилизации твердых отходов, перемешивания растворов и сварки полимерных материалов; фильтровальные установки; химикаты и электрохимические микротехнологии; барабаны и колокола, бортотсосы, воздуховоды, ингибиторы коррозии; эжекторы, pH-метры, аналитическое оборудование, лабораторную посуду, приборы контроля окружающей среды и многое другое; покрытия и оборудование для их нанесения: конверсионные, функциональные, химические, электрохимические, защитные антикоррозионные, индустриальные лакокрасочные, антистатические, антиабразивные, влагозащитные, клеевые, жаростойкие, нанопокрытие и многие другие; оборудование и материалы для обработки поверхности: вакуумной, вибрационной очистки, галтовки; гидроабразивной, дробеструйной, дробеметной, пескоструйной обработки; лазерной очистки, обезжиривания; плазменной, ударно-волновой, ультразвуковой очистки и многое другое.  Для чего посещать выставку? Изучите предложения от лидеров рынка и выберите оборудование и материалы для решения Ваших производственных задач Ознакомьтесь с новейшими разработками и найдите универсальные решения для сокращения производственных затрат и повышения экологической эффективности предприятия Обсудите выгодные условия сотрудничества напрямую с производителями Получите квалифицированные консультации по техническим вопросам на стендах компаний-участников Ждем Вас 26-28 октября в Москве, в Крокус Экспо на выставке ExpoCoating Moscow! Получите бесплатный электронный билет на официальном сайте выставки по промокоду MEDIA : https://www.expocoating-moscow.ru/ru-RU/visitors/e-ticket.aspx?promo=media
    • Anny0ne
      Здравствуйте, подскажите, пожалуйста, где можно найти схемы ванн для процессов электроосаждения сплавов олово-висмут и олово свинец. Заранее спасибо)
    • Дмитрий Зарекин
      Это либо дендриты, либо анодный шлам (если без чехлов работаете). Причина дендритообразования - пониженная рассеивающая способность, которая может быть обусловлена избытком цинка, недостатком хлорида, избытком блескообразователя и др. факторами.
  • Изображения галереи

×