«Открытые» аккумуляторы заряжаются в 10 раз быстрее

Исследование батарей следующего поколения включает в себя постоянные эксперименты с альтернативными материалами, которые могут обеспечить значительное улучшение характеристик, и новый прорыв является убедительным примером того, как это выглядит.

Ученые из Университета Твенте в Нидерландах создали экспериментальный литий-ионный аккумулятор с новой конструкцией электродов с «открытой и регулярной» кристаллической структурой. Как утверждается, она способна заряжаться в 10 раз быстрее, чем современные устройства.

Литий-ионные батареи, которые питают современные электромобили, смайфоны и бесчисленное множество других устройств, имеют два электрода, катод и анод, и новое исследование посвящено последнему. В настоящее время эти аноды сделаны из графита и хорошо работают во многих отношениях, но они не могут поддерживать сверхбыструю скорость зарядки без сбоев.

Одним из направлений, в котором ученые ищут новые и улучшенные аноды, являются материалы с нано размерными пористыми структурами. Анод такого рода обещает большую площадь контакта с жидким электролитом, который переносит ионы лития, позволяя ионам легче диффундировать через твердый электродный материал и, в конечном счете, гораздо быстрее заряжать устройство.

Однако предложенные до сих пор материалы имеют недостатки. Из-за хаотичного и случайного характера каналов пористых наноструктур эти структуры разрушаются во время зарядки, одновременно снижая плотность и емкость батареи, литий накапливается на поверхности анода и ухудшает его работу от цикла к циклу. Такая возможность существует. Кроме того, производство этих материалов является сложным, содержит агрессивные химикаты и производит большое количество химических отходов.

Ученые из Университета Твенте считают, что нашли подходящую альтернативу материалу под названием ниобат никеля. В отличие от нерегулярной природы предыдущих решений, ниобат никеля имеет «открытую и регулярную» кристаллическую структуру с одинаковыми повторяющимися каналами для переноса ионов.

Исследователи интегрировали анод из никель-ниобата в полноценный аккумуляторный элемент и протестировали его работу, обнаружив, что он обеспечивает сверхбыструю скорость зарядки, в 10 раз превышающую скорость зарядки современных литий-ионных батарей. Они также отмечают, что ниобат никеля более компактен, чем графит, и поэтому имеет более высокую объемную плотность энергии. Это может соответствовать коммерческой версии легкого и компактного элемента.



Копирование информации с сайта greednews.su разрешено только при использовании активной гипер ссылки на новость, спасибо за то что цените наши авторские права!

Поделиться ссылкой:

Оценить статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.