Зарядка ускорится в 10 раз: в Нидерландах изготовили новое поколение литиевых батарей
Ученые получили более прочный и компактный материал, который может заменить графит в аккумуляторах для электрокаров и электронных устройствах.
Университет Твенте (Нидерланды) разработал литий-ионный элемент для батарей с "открытой" структурой, способный в 10 раз ускорить зарядку устройств. Об этом пишет сайт университета.
Многие ученые стремятся создать альтернативные материалы, которые смогут увеличить эффективность аккумуляторов нового поколения. Нидерландская команда сосредоточилась на замене анода, положительно заряженного электрода. В настоящее время они изготавливаются из графита, который ломается при очень быстрой зарядке.
Перспективной заменой считаются материалы с микроскопическими порами, которые обещают лучший контакт с жидким электролитом и поглощение ионов лития. Однако у них есть и большой недостаток — хаотичное расположение каналов в пористой структуре может привести к их разрушению во время зарядки или к снижению плотности и емкости, а также к накоплению литиевых ионов на поверхности электрода.
В своем исследовании команда представила принципиально новый материал под названием ниобат никеля, лишенный описанных выше недостатков. По словам ученых, он имеет открытую и упорядоченную кристаллическую структуру с одинаковыми каналами для переноса ионов лития. Физики установили анод из ниобата никеля в аккумулятор и обнаружили, что скорость зарядки увеличилась в 10 раз.
Экспериментальная батарея получила емкость около 244 мАч/г и сохранила 81% спустя 20 тыс. циклов. При этом анод из ниобата никеля намного меньше графитового, имеет более высокую объемную плотность энергии, проще в производстве и не требует стерильно чистой комнаты для изготовления.
Авторы предлагают использовать новый материал для питания электрооборудования, нуждающегося в быстрой зарядке и создания более емких батарей для электромобилей. Однако для этого необходимо провести много исследований и найти способы адаптировать электроды для использования в существующей технике.
Ранее Elecjet представила новый аккумулятор на 10 000 мАч, который заряжается за полчаса. Такой "павербанк" может подпитывать смартфоны и ноутбуки, а стоит всего $105 вместе с зарядным устройством. Как объяснили физики, секрет дешевизны заключается в композитном материале из графена и лития.
Писали также, что ученые создали аккумуляторы на основе дерева, похожие на бумагу. Они гнутся, но при этом работают в 100 раз эффективнее других полимерных батарей.