Добавить новость

Незаконное коммерческое здание демонтировали в поселении Московский

Суд в Москве приговорил реставратора Соловков к пяти годам за мошенничество

В Орехово-Зуевском округе прошел VIII парад Дедов Морозов

Губернатор Воробьев: телемедицину и ИИ внедряют в Подмосковье

News in English


Новости сегодня

Новости от TheMoneytizer

Porous silicon oxide electrodes advance sustainable energy storage solutions

Tokyo, Japan (SPX) Dec 16, 2024 - Lithium-ion batteries (LIBs) are indispensable in modern devices, from smartphones to electric vehicles and renewable energy systems. Yet, challenges such as limited durability and the use of toxic liquid electrolytes necessitate advancements in battery technology. Aiming to address these issues, researchers have been investigating all-solid-state batteries as a potential alternative for over a decade.

Despite their promise, silicon-based all-solid-state batteries have faced significant hurdles. The repetitive expansion and contraction of the silicon electrode during charge/discharge cycles generates mechanical stress, causing the electrode to crack and detach from the solid electrolyte, leading to a decline in performance.

A research team led by Professor Takayuki Doi of Doshisha University has proposed a potential solution. Their recent study, published in *ACS Applied Materials and Interfaces* on October 29, 2024, examines the introduction of pores into silicon oxide (SiOx) electrodes to mitigate these mechanical stresses. Collaborating with Dr. Kohei Marumoto of Doshisha University and Dr. Kiyotaka Nakano from Hitachi High-Tech Corporation, the team explored the performance of porous SiOx electrodes in all-solid-state cells.

The team fabricated the electrodes using radiofrequency sputtering, incorporating Li-La-Zr-Ta-O (LLZTO) as a solid electrolyte. Advanced scanning electron microscopy revealed that porous SiOx electrodes outperformed their non-porous counterparts during repeated charge/discharge cycles.

"Non-porous SiOx partially exfoliated from the LLZTO electrolyte by the 20th cycle, which was consistent with the drastic decline in capacity and rise in internal resistance we observed," says Dr. Doi. "In contrast, though the initially observed pore structure of porous SiOx collapsed through repeated expansion and contraction, the remaining pores still served as a buffer against the internal and interfacial stresses. This ultimately helped maintain the interfacial joint between the electrode and the electrolyte."

A significant achievement of the research is the ability to fabricate thicker SiOx electrodes. While conventional silicon electrodes require thicknesses below one micrometer to prevent cracking, porous SiOx electrodes achieved stable performance at 5 um. This improvement results in an energy density 17 times higher than that of traditional non-porous silicon electrodes, significantly enhancing space efficiency by enabling greater energy storage per unit volume.

The study emphasizes the broader implications of this innovation. Porous silicon oxide electrodes could pave the way for more efficient and safer all-solid-state batteries, benefiting applications ranging from electric vehicles to large-scale energy storage. "We expect the results of our research to make a multifaceted contribution towards sustainable development goals, not only in terms of climate change countermeasures based on the reduction of carbon emissions, but also in terms of economic growth and urban development," adds Dr. Doi.

The findings also highlight areas for further exploration, particularly in optimizing the porous structures of SiOx electrodes to achieve peak performance. This progress represents a significant step toward a sustainable future powered by advanced energy storage technologies.

Research Report:Tailored Design of a Nanoporous Structure Suitable for Thick Si Electrodes on a Stiff Oxide-Based Solid Electrolyte

Читайте на 123ru.net


Новости 24/7 DirectAdvert - доход для вашего сайта



Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России



Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "123 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Smi24.net — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Вашем городе

Ria.city

Суд приговорил к 5 годам реставратора комплекса Соловецкого архипелага Белякова

Организаторы «наркоплантаций» из Подмосковья получили тюремный срок

Водители BMW стали главными должниками за неоплату штрафов в Москве

Елена Ксенофонтова, Дмитрий Миллер и Ксения Алфёрова поддержали акцию «Новогодние семейные чтения вслух»

Музыкальные новости

Концерт «Времена года» Антонио Вивальди прозвучит в Эрмитаже

Продвижение Песни в Мою Волну музыкального стриминга Яндекс Музыка.

Посол Бахрейна оценил перспективы приезда Путина в королевство

В Грозном военнослужащие Росгвардии провели мероприятия ко Дню Конституции России

Новости России

Правительство России поддержало продление программы маткапитала до 2030 года

Суд приговорил к 5 годам реставратора комплекса Соловецкого архипелага Белякова

Войска беспилотных систем могут сформировать в России

Незаконное коммерческое здание демонтировали в поселении Московский

Экология в России и мире

Международный конкурс искусства «Сокровища нации» 2024

Концертный Директор в тарифе Super.

«Смотришь при муже — слюнки текут»: актер из Костромы снова взбудоражил поклонниц

Международный конкурс искусства «Сокровища нации» 2024

Спорт в России и мире

Ник Кирьос и Новак Джокович сыграют в парном разряде на турнире ATP-250 в Брисбене

Раскрыта неожиданная причина превосходства молодой теннисистки над Еленой Рыбакиной

Еще одна жертва: теннисистку Серену Уильямс заподозрили в зависимости от «Оземпика»

Арина Соболенко приняла решение по участию в крупном турнире

Moscow.media

94 студента Сосногорского технологического техникума будут проходить производственную практику в сервисном локомотивном депо «Печора»

Повреждение нефтебазы после ночной атаки беспилотников не повлияло на запасы бензина на орловских заправках

Потусторонний Крым

ТСД SAOTRON RT41 GUN: практичный, производительный, надёжный











Топ новостей на этот час

Rss.plus






Губернатор Воробьев: телемедицину и ИИ внедряют в Подмосковье

Незаконное коммерческое здание демонтировали в поселении Московский

Водители BMW стали главными должниками за неоплату штрафов в Москве

Суд приговорил к 5 годам реставратора комплекса Соловецкого архипелага Белякова