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.








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

В студии Детского радио прошла церемония гашения почтовой марки

Почему новостройки на Северном Кипре — это лучшее решение для жизни и инвестиций

По итогам первого полугодия 2025 года предприятия «ЛокоТех-Сервис» отремонтировали более 1 тыс. секций локомотивов сверх плана и повысили качество сервисного обслуживания


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

La UFC anuncia un mes de octubre mayúsculo

Stanford dropout Sam Altman says college is ‘not working great’ for most people—and predicts major change in the next 18 years

Madeline Brewer Marries Jack Thompson-Roylance in England!


В студии Детского радио прошла церемония гашения почтовой марки

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

Снижены цены на самый дорогой кроссовер Chery в России

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


Brütal Legend is free in honor of Ozzy Osbourne, but only for 666 minutes

Первый трейлер Battlefield 6

Краткая биографическая справка о центральных персонажах Mafia: The Old Country

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'



Технологии будущего: MGIMO Ventures объявляет старт четвертого сезона акселерационной программы

В Санкт-Петербурге обсудили внедрение ИИ в разработку и оптимальные корпоративные архитектуры

Utrace запускает услугу по валидации IT-систем для фармацевтического рынка

«Деловые Линии» сократили сроки авиаперевозок по более чем 4400 направлений по России


Шаляпин успокоил дочь Бони Анджелину после ее конфликта с мамой

Белгородский полицейский признал вину в получении взятки от Baza

«Деловые Линии» сократили сроки авиаперевозок по более чем 4400 направлений по России

В Санкт-Петербурге обсудили внедрение ИИ в разработку и оптимальные корпоративные архитектуры


Врач Соловьева: прокрастинация может быть симптомом депрессии

«Провокация азербайджанской диаспоры»: в Москве уроженец Азербайджана угрожал насилием соседям и кичился своими связями

Компания «Титан-СМ» переходит на маркировку «Честный знак»

Еще одно здание ГБУ «Жилищник» появится во Внукове


Россиянин Сидоренко выиграл золото Универсиады в настольном теннисе

«Время ещё есть, чтобы выиграть «Большой шлем». Хачанов заскочил в Москву перед US Open

Теннисист Медведев: когда я играю хорошо, могу победить любого

Россиянин Сидоренко выиграл соревнования по настольному теннису на Универсиаде‑2025


Компания «Титан-СМ» переходит на маркировку «Честный знак»

Еще одно здание ГБУ «Жилищник» появится во Внукове

Прогноз погоды на сегодня, 25 июля

Сотрудники Волоколамского ОВО – филиала ФГКУ «УВО ВНГ России по Московской области» приняли участие в памятных мероприятиях, посвященных Дню ветерана боевых действий.


Музыкальные новости

Даже Пугачева оценила: Олег Меньшиков показал, как отдыхает в Италии

Рискнул на 100 тысяч рублей: инженер из Смоленска купил более 1,7 тысячи лотерейных билетов и выиграл автомобиль от «Национальной Лотереи» и РОЛЬФ на VK Fest

Глава Ростова Александр Скрябин посетил мастерскую Сергея Олешни

Почему дочь Волочковой с "рекордным шпагатом" сбежала от матери и тайно обвенчалась вопреки ее воле


Росгвардия и МЧС провели совместные учения в Москве

В Санкт-Петербурге обсудили внедрение ИИ в разработку и оптимальные корпоративные архитектуры

«Деловые Линии» сократили сроки авиаперевозок по более чем 4400 направлений по России

Utrace запускает услугу по валидации IT-систем для фармацевтического рынка


Кайрат Бермуканов поддержал Петра Яна перед боем в Абу‑Даби

Сотрудники ОМОН "Авангард" провели занятие с детьми  в Музее Победы

Okko и ТНТ выпустят драмеди про трёх сестёр «Хай, систерс»

Ростовский-на-Дону ЭРЗ ввёл в эксплуатацию новый прошивной станок


Несколько автомобилей столкнулись на внешней стороне 92-го км МКАД

В столичном главке Росгвардии проведён смотр спецтехники

На Крымском мосту восстановили движение автотранспорта

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


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

Соболезнования в связи с авиакатастрофой в Амурской области выразили зарубежные лидеры

"Ультиматум Трампа: потенциальные последствия для Путина"

В сентябре Путину будет представлена обновленная программа строительства кораблей для ВМФ.


Штамм коронавируса "стратус" захватил 22% всех вирусных заболеваний в Москве

Новый штамм коронавируса "стратус" фиксируют в Москве с мая

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

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



Новый штамм коронавируса "стратус" фиксируют в Москве с мая

Пластический хирург Софья Абдулаева: подтяжка груди нитями - эффективно ли это

Фитнес-марафоны на паузе: суд продлил домашний арест блогеру Лерчек

Путин дал указание рассмотреть проблемы онкологии в Архангельской области.



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

«Каникулы с Росгвардией» проходят в регионах Центральной России

Игровые терминалы в ТЦ: союз ради будущего

Пять земельных участков для размещения НКО доступны на городских торгах


Лукашенко поделился мнением о самой идеальной профессии.

Лукашенко посоветовал не злить его и не допускать падежа в животноводстве

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


Сергей Собянин сообщил о росте темпов реализации программы реновации

Сергей Собянин. Главное за день

Сергей Собянин поздравил москвича — победителя международной олимпиады по физике


Исследование выявило снижение инвестиций в экологически чистую энергетику США.

В центре внимания: CorpSoft24 вошел в рейтинг крупнейших ИТ-компаний России

Ученые исследуют биоразнообразие почвы в нацпарке «Лосиный Остров»

видео пожаров на Кипре стало доступно общественности


Сотрудники Волоколамского ОВО – филиала ФГКУ «УВО ВНГ России по Московской области» приняли участие в памятных мероприятиях, посвященных Дню ветерана боевых действий.

Еще одно здание ГБУ «Жилищник» появится во Внукове

Врач Соловьева: прокрастинация может быть симптомом депрессии

Прогноз погоды на сегодня, 25 июля


70 участников СВО в Архангельске показали мотивацию выше госслужащих — Цыбульский

В Архангельске началось обучение бойцов СВО, сообщил Цыбульский.

В Нарьян-Маре из-за холодов возобновили подачу отопления в дома

Настольный термотрансферный принтер штрих-кодов iDPRT iE4P


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

Прогноз погоды в Крыму на 25 июля

В Симферополе на базе «Клинического госпиталя для ветеранов войн» функционирует гериатрический центр для пожилых людей с возрастными нарушениями

В центре Балаклавы изменят дорожное движение – причины и сроки


Раскрыта причина подписания Бактиера Зайнутдинова клубом РПЛ

Сразу до +35 градусов: синоптики рассказали, когда снова вернется жара. Ждать осталось недолго

Кто прошёл в финал «Нашей новой музыки»: фото участников

В МЧС Москвы предупредили о сильной жаре в столице














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