Зарядження прискориться в 10 разів: у Нідерландах виготовили нове покоління літієвих батарей
Учені отримали міцніший і компактніший матеріал, який може замінити графіт в акумуляторах для електрокарів та електронних пристроях.
Університет Твенте (Нідерланди) розробив літій-іонний елемент для батарей з "відкритою" структурою, здатний у 10 разів прискорити заряджання пристроїв. Про це пише сайт університету.
Багато вчених прагнуть створити альтернативні матеріали, які зможуть збільшити ефективність акумуляторів нового покоління. Нідерландська команда зосередилася на заміні анода, позитивно зарядженого електрода. Наразі вони виготовляються з графіту, який ламається за дуже швидкого зарядження.
Перспективною заміною вважаються матеріали з мікроскопічними порами, які обіцяють кращий контакт з рідким електролітом та поглинання іонів літію. Однак, у них є і великий недолік — хаотичне розташування каналів у пористій структурі може призвести до їхнього руйнування під час зарядження або зниження щільності і ємності, а також до накопичення літієвих іонів на поверхні електрода.
У дослідженні команда представила принципово новий матеріал під назвою ніобат нікелю, позбавлений описаних вище недоліків. За словами вчених, він має відкриту та впорядковану кристалічну структуру з однаковими каналами для перенесення іонів літію. Фізики встановили анод з ніобату нікелю в акумулятор і виявили, що швидкість зарядження збільшилася в 10 разів.
Експериментальна батарея отримала ємність близько 244 мАг/г і зберегла 81% через 20 тис. циклів. При цьому анод з ніобату нікелю набагато менший за графітовий, має більш високу об'ємну щільність енергії, простіший у виробництві і не вимагає стерильно чистої кімнати для виготовлення.
Автори пропонують використовувати новий матеріал для живлення електрообладнання, що потребує швидкого зарядження та створення більш ємних батарей для електромобілів. Однак, для цього необхідно провести багато досліджень та знайти способи адаптувати електроди для використання в наявній техніці.
Раніше Elecjet представила новий акумулятор на 10 000 мАг, який заряджається за пів години. Такий "павербанк" може підживлювати смартфони та ноутбуки, а коштує всього $105 разом із зарядним пристроєм. Як пояснили фізики, секрет дешевизни полягає в композитному матеріалі з графену та літію.
Писали також, що вчені створили акумулятори на основі дерева, схожі на папір. Вони гнуться, але при цьому працюють у 100 разів ефективніше за інші полімерні батареї.