Для решения энергетических проблем: аккумуляторы теперь можно изготавливать по-новому
Группа исследователей из Университета Осаки и компании Daikin Industries в Японии обнаружила новый решающий показатель для проектирования усовершенствованных литий-ионных аккумуляторов.
Оптимизация проектирования, предложенная учеными, может сделать аккумуляторы более безопасными и производительными. Об этом пишет Tech Xplore.
Как отмечают в издании, литий-ионные аккумуляторы питают почти всю современную технику — от смартфонов до электромобилей. Чтобы улучшить их производительность, исследователи ищут новые электролиты. Речь идет о жидкой среде, которая транспортирует ионы.
При этом ученые не имели четкого руководства для прогнозирования того, будет ли новый электролит хорошо работать с графитовыми отрицательными электродами, которые обычно используются в этих аккумуляторах.
Японские ученые решили эту проблему, обнаружив, что ключом является химический потенциал литий-ионов в электролите. Для правильной зарядки аккумулятора ионы лития должны переходить из электролита в графитовый электрод.
По словам исследователей, этот процесс успешно происходит только тогда, когда ионы лития достаточно нестабильны в электролите, то есть когда их химический потенциал высок. Этот новый показатель обеспечивает четкий числовой стандарт для определения пригодности электролитов, положив конец догадкам.
Авторы статьи отметили, что благодаря этому ученые могут прогнозировать характеристики новых материалов. Соответственно это открытие позволяет более рационально и высокоэффективно разрабатывать новые электролиты.
"В этом исследовании мы сделали больше, чем просто открыли новый материал. Мы определили фактор, который фактически управляет реакциями заряда-разряда в литий-ионных аккумуляторах. Мы надеемся, что наши выводы ускорят будущие исследования и разработки аккумуляторов и будут способствовать решению мировых энергетических и экономических проблем", — отметил доктор Ясуюки Кондо, ведущий автор исследования.
Напомним, исследователи из Канады разработали новую конструкцию твердотельного аккумулятора, которая потенциально может привести к созданию более дешевых, безопасных и более устойчивых систем хранения энергии.
Фокус также сообщал, что группа ученых из США разработала полностью твердотельные натриевые аккумуляторы, которые сохраняют свою производительность даже при минусовых температурах.