Добавить новость
smi24.net
News in English
Май
2024

Cost-Effective, High-Capacity, And Cyclable Lithium-Ion Battery Cathodes

0

Charge-recharge cycling of lithium-superrich iron oxide, a cost-effective and high-capacity cathode for new-generation lithium-ion batteries, can be greatly improved by doping with readily available mineral elements.

The energy capacity and charge-recharge cycling (cyclability) of lithium-iron-oxide, a cost-effective cathode material for rechargeable lithium-ion batteries, is improved by adding small amounts of abundant elements. The development, achieved by researchers at Hokkaido University, Tohoku University, and Nagoya Institute of Technology, is reported in the journal ACS Materials Letters.

Lithium-ion batteries have become indispensable in modern life, used in a multitude of applications including mobile phones, electric vehicles, and large power storage systems. A constant research effort is underway to increase their capacity, efficiency, and sustainability. A major challenge is to reduce the reliance on rare and expensive resources. One approach is to use more efficient and sustainable materials for the battery cathodes, where key electron exchange processes occur.

The researchers worked to improve the performance of cathodes based on a particular lithium-iron-oxide compound. In 2023, they reported a promising cathode material, Li5FeO4, that exhibits a high capacity using iron and oxygen redox reactions. However, its development encountered problems associated with the production of oxygen during charging-recharging cycling.

“We have now found that the cyclability could be significantly enhanced by doping small amounts of abundantly available elements such as aluminum, silicon, phosphorus, and sulfur into the cathode’s crystal structure,” says Associate Professor Hiroaki Kobayashi at the Department of Chemistry, Faculty of Science, Hokkaido University.

A crucial chemical aspect of the enhancement proved to be the formation of strong ‘covalent’ bonds between the dopant and oxygen atoms within the structure. These bonds hold atoms together when electrons are shared between the atoms, rather than the ‘ionic’ interaction between positive and negatively charged ions.

“The covalent bonding between the dopant and oxygen atoms makes the problematic release of oxygen less energetically favorable, and therefore less likely to occur,” says Kobayashi.

The researchers used X-ray absorption analysis and theoretical calculations to explore the fine details of changes in the structure of the cathode material caused by introducing different dopant elements. This allowed them to propose theoretical explanations for the improvements they observed. They also used electrochemical analysis to quantify the improvements in the cathode’s energy capacity, stability and the cycling between charging and discharging phases, showing an increase in capacity retention from 50% to 90%.

“We will continue to develop these new insights, hoping to make a significant contribution to the advances in battery technology that will be crucial if electric power is to widely replace fossil fuel use, as required by global efforts to combat climate change,” Kobayashi concludes.

The next phase of the research will include exploring the challenges and possibilities in scaling up the methods into technology ready for commercialization.








Кажетта Ахметжанова: 5 камней для усиления женской энергии

ИЖС: требуется системная настройка

118 лет назад, 25 июля 1907 года, Ставропольская психиатрическая больница приняла первых 47 пациентов

В депо «Чита» будет установлен первый цифровой весоизмерительный комплекс системы подачи песка под колесные пары локомотива


Why Juventus spent 111m this summer for only one new player

Adil Rami carga contra Lamine: "No puedo ni verlo, que le den..."

Félix Auger-Aliassime

Las 'Guerreras del Agua' se dan un baño de bronce en el Mundial de Singapur


Движение к победе: в России стартует премия «Мы верим твердо в героев спорта»

В Фатеже два человека пострадали в ДТП

Вечер в Кулогорах...

Дивеево ..


Краткая биографическая справка о центральных персонажах Mafia: The Old Country

The dairy industry would like Gen Z to drink more milk, so they made a Fortnite diner tycoon game

Microsoft warns of 'active attacks' on its government and business server tech, with one cybersecurity expert claiming that they should 'assume that you have been compromised'

Настройки GameHub и Winlator для игры в Prey (2017) на Android



«Каникулы с Росгвардией» проходят в регионах Центральной России

Невозможное возможно: две подопечные фонда «Жизнь в Движении» с ограниченными возможностями покорят вершину Эльбруса

Оркестр полиции Республики Сербской впервые выступит на фестивале «Спасская башня» в Москве

Кажетта Ахметжанова: 5 камней для усиления женской энергии


Новый тренд среди мамочек: зачем женщины кормят мужей блинами на грудном молоке

Вредоносный код в Firefox: атака на цепочку поставок через NPM-пакеты

Трое российских бойцов две недели ползли к своим позициям

В РПЦ назвали татуировки опознавательным знаком для дьявола


От древнего Пскова к московским высотам: новая география инвестиций

Оркестр полиции Республики Сербской впервые выступит на фестивале «Спасская башня» в Москве

МИД РФ заявил о готовности подписать документ о безъядерной зоне в Юго-Восточной Азии

Депздрав: новый штамм коронавируса «стратус» фиксируют в Москве с мая


Соболенко сохраняет первое место в чемпионской гонке WTA.

Россиянин Сидоренко выиграл соревнования по настольному теннису на Универсиаде‑2025

Винус Уильямс: Если Серена вернется, она даст вам знать

Кудерметова: раньше думала, что Сафина из Казани, её с Маратом все связывают с Татарстаном


Специалисты «Тверьэнерго» продолжают работать в режиме повышенной готовности

Москва отдохнет от ливней с грозами: жаркую и сухую погоду принесет антициклон

В РФ «Международное движение сатанизма» признали экстремистским: его не существует

Оззи мог бы претендовать на престол: что общего у легенды хеви-метала и Николая II?


Музыкальные новости

В сквере Цоя на Зверинской сделали граффити с Оззи Осборном

Оззи Осборн скончался в возрасте 76 лет после продолжительной болезни

«Я злая, хотя, тоже женщина»: жена Басты затравила беременную блогершу

Баста и Шура снимаются в сериале «Вирус попсы»


Невозможное возможно: две подопечные фонда «Жизнь в Движении» с ограниченными возможностями покорят вершину Эльбруса

Кажетта Ахметжанова: 5 камней для усиления женской энергии

Оркестр полиции Республики Сербской впервые выступит на фестивале «Спасская башня» в Москве

«Каникулы с Росгвардией» проходят в регионах Центральной России


"Выездные мастер-классы" Межвузовского Чемпионата КВН Санкт-Петербурга

В депо «Чита» будет установлен первый цифровой весоизмерительный комплекс системы подачи песка под колесные пары локомотива

Лео Канделаки и Анжелика Стубайло сыграют в новую трэвел-игру «Кто куда» на ТНТ

Мосбиржа начала расчет индекса создания стоимости в рамках инициативы с ЦБ РФ


Массовая авария с участием восьми автомобилей произошла в Новой Москве

На международном ралли «Шелковый путь – 2025» представили новое моторное масло для мотоциклистов

В Москве росгвардейцы оказали помощь пострадавшей в ДТП мотоциклистке (видео)

Специалисты Нацпроектстроя надвигают путепровод СБВ над путями МЦД-2


У Путина есть роскошный подарок для Китая: США схватились за голову, узнав о нем

«Убивать русских — работа моей мечты». Путин удивил. Кого отправили на лечение? Главное к утру

Путин дал указание рассмотреть проблемы онкологии в Архангельской области.

Отношения с Трампом не сложились: Путин зол. Ультиматум США вышел боком


Обнаружен новый штамм коронавируса: он очень заразный и забирает голос

Депздрав Москвы оценил ситуацию с распространением нового штамма коронавируса

В Алтайском крае распространяется новый штамм коронавируса

Депздрав Москвы: новый штамм коронавируса "стратус" фиксируют в Москве с мая



В Алтайском крае распространяется новый штамм коронавируса

Компания КИТ МЕД представляет революционный аппарат SONOQUEEN — первую в мире анатомическую HIFU-технологию для anti-age терапии в России

Новый штамм коронавируса "стратус" фиксируют в Москве с мая

Косметолог-эстетист Наталья Рябинова: как правильно использовать масло для губ


Axios: закон о НАБУ может спровоцировать Трампа на новую волну критики Киева

Мединский дал неожиданный ответ на предложение Киева о встрече Путина и Зеленского 

Британский журналист: Зеленский - мелкий жулик и крыса, которому «недолго осталось» в этом мире

«Затрудняет путь в ЕС»: Урсула ждёт от Киева разъяснений по поводу ограничения полномочий НАБУ


«Спартак» - «Балтика»: прогноз + статистика встреч

"Монсон о спортсменах, которые меняют гражданство в сложный период для России"

Назначены судейские бригады на матчи 2-ого тура МИР РПЛ

Делегация «ЛокоТех» посетила финал II чемпионата профессионалов ОАО «РЖД» в Екатеринбурге


Лукашенко поделился мнением о самой идеальной профессии.

Лукашенко посоветовал не злить его и не допускать падежа в животноводстве

Лукашенко с иронией отнесся к санкциям, запрещающим ему въезд в Эстонию

Лукашенко заявил, что в Белоруссии «на всякий случай» готовятся к войне


Собянин: Около 10 тыс. москвичей начали переселение по реновации этим летом

Мэр Москвы: Улучшим транспортную доступность Южного и Северного Бутова

Собянин поддержал проведение конкурса «Лучший книжный магазин Москвы»

Сергей Собянин. Главное за день


Детеныш краснокнижной боливийской обезьяны появился на свет в Московском зоопарке

6 лет вместе. В Москве пройдет выставка, посвященная пандам Жуи и Диндин

Московские студенты начали исследовать влияние климатических изменений на сток рек Ямала

Исследование выявило снижение инвестиций в экологически чистую энергетику США.


Москва отдохнет от ливней с грозами: жаркую и сухую погоду принесет антициклон

Сигналы становятся всё громче. Переговоры - только ширма. Главное решится не в Стамбуле

Мужская позиция. SEO спец с ДЦП ищет работу, чтобы обеспечить семью

Оркестр полиции Республики Сербской впервые выступит на фестивале «Спасская башня» в Москве


Настольный термотрансферный принтер штрих-кодов iDPRT iE4P

Республика Алтай вошла в десятку регионов России по развитию ипотеки

70 участников СВО в Архангельске показали мотивацию выше госслужащих — Цыбульский

Путин дал указание рассмотреть проблемы онкологии в Архангельской области.


Лавандовое поле горит в Симферопольском районе Крыма

Поезда "Таврия" по-прежнему задерживаются из-за ЧП в Ростовской области

Актуальная информация о задержке поездов в Крым и обратно

"Россия дала мне возможность быть счастливым": Джефф Монсон в Крыму


Гордости Angsana Velavaru

Клуб Медиалиги «Амкал» предлагал Овечкину сыграть в Кубке России по футболу

Священник предупредил об опасности оккультных татуировок

МИД России осудил объявление Кнессетом Западного берега территорией Израиля














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *