Добавить новость

МВД выясняет обстоятельства конфликта межу учителем и школьником в Подмосковье

ЦИК: Михаила Кавелашвили выбрали президентом Грузии

В Волгограде раскрыли кражу телефона в поезде Москва — Камышин

Ефимов: Инвесторы возведут и реконструируют более 25 тыс. кв. м. офисной недвижимости внутри ТТК при поддержке города



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

Правительство России поддержало продление программы маткапитала до 2030 года

Гамлет имени Моссовета: айкос, фехтование и любовь

В Красноярске планируют открыть филиал столичного «Флакона»

Сотрудница ГУАП в финале всероссийского проекта «Женщины: школа наставничества»

Музыкальные новости

Концерт «Времена года» Антонио Вивальди прозвучит в Эрмитаже

Артист Головин посетил Единый пункт отбора на военную службу в Москве

Новенькие Apple Watch Series 10 сравнили с более дешевыми Samsung Galaxy Watch 7

Михаил Ведерников на встрече с руководством Группы «Роснано» обсудил сотрудничество в сфере высоких технологий

Новости России

Андрей Воробьев назвал планы по модернизации сферы ЖКХ в Подмосковье

"Начнется 18 декабря и будет две недели подряд": Вильфанд дал неожиданный прогноз

28-летний "Дон Жуан" из Липецка кинул свою возлюбленную почти на миллион в Воронеже

В Московской области росгвардейцы задержали подозреваемого в краже более 20 различных товаров из магазина

Экология в России и мире

Актриса Наталья Гудкова призналась, что была любовницей женатого мужчины

Модель Анастасия Решетова снялась в облегающем платье в стразах

Жиросжигающие цитрусы: как похудеть с пользой рассказал гастроэнтеролог Садыков

Международный конкурс искусства «Сокровища нации» 2024

Спорт в России и мире

Тренер второй ракетки мира сделал признание о Елене Рыбакиной

"Снова "Оземпик". В сети обсуждают похудевшую Серену Уильямс

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

Новак Джокович заявился на турнир ATP-500 в Дохе

Moscow.media

Вид на Эльбрус.

Жители Екатеринбурга просят Путина защитить Березовую рощу

Беспроводной сканер штрих-кодов SAOTRON P05i промышленного класса

Автомобиль Опель Фронтера вернулся на рынок после 20-летней паузы











Топ новостей на этот час

Rss.plus






Тартус с XVIII века под российским покровительством

Генерация видео в Sora без покупки подписки ChatGPT в России и не только. Мой опыт

28-летний "Дон Жуан" из Липецка кинул свою возлюбленную почти на миллион в Воронеже

Эксперт предупредил о новой схеме мошенничества