Сегодня 07 июня 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Гиперпористый анод литиевого аккумулятора перепишет правила на рынке батарей, заявили корейские учёные

Группа исследователей из Южной Кореи представила гибридный проводник для литий-металлических аккумуляторов с высокой плотностью энергии. Создание на его основе анодов аккумуляторов не только повысит их ёмкость, но также сделает их в несколько раз легче современных аналогов. Это способно переписать правила игры на рынке, считают изобретатели.

 Источник изображения: Advanced Science

Источник изображения: Advanced Science

Как сообщили в своей статье в журнале Advanced Science учёные с химического факультета Похангского университета науки и технологий (POSTECH) и из Корейского института энергетических исследований (KIER), новая лёгкая трёхмерная структура анодного материала значительно облегчает транспортировку ионов лития.

Профессор Сучжин Пак (Soojin Park) из POSTECH, подчёркивая важность работы, заявил: «Это исследование открывает новые возможности для максимального увеличения плотности энергии литий-металлических аккумуляторов». Его коллега, доктор Гючжин Сон (Gyujin Song) из KIER добавил: «Эта структура, сочетающая в себе лёгкость с высокой плотностью энергии, представляет собой прорыв в технологии аккумуляторов будущего».

Не секрет, что литий-металлические аноды способны достигать энергоемкости 3860 мА·ч/г, что более чем в десять раз больше, чем у выпускаемых в настоящее время графитовых анодов. Это позволяет литий-металлическим анодам накапливать больше энергии в меньшем пространстве и, в отличие от графита или кремния, они могут непосредственно участвовать в электрохимических реакциях в качестве электродов.

Другое дело, что в процессе зарядки и разрядки таких аккумуляторов происходит неравномерное распределение ионов лития, что создаёт зоны, известные как «разряженный литий», а это снижает ёмкость и производительность аккумулятора. Кроме того, литий может нарастать в виде игл внутри батареи, что ведёт к коротким замыканиям. Во многом эти препятствия преодолимы, но до сих пор аноды создавались на базе относительно тяжёлых металлов, а это сильно снижало ёмкость по отношению к весу аккумуляторов.

Для решения этой проблемы корейские учёные разработали гибридную пористую структуру с использованием поливинилового спирта — лёгкого полимера с высокой транспортной способностью по отношению к ионам лития. В сочетании с полимером использованы одностенные углеродные нанотрубки и наноуглеродные сферы, что сделало материал чрезвычайно пористым. Предложенная структура оказалась более чем в пять раз легче анодов с использованием меди. Более того, она обеспечила высочайшую мобильность ионов лития и равномерное их распределение без «мёртвых зон».

В ходе экспериментов литий-металлические анодные батареи, включающие инновационную трёхмерную структуру, продемонстрировали высокую стабильность после более чем 200 циклов зарядки-разрядки и достигли высокой плотности энергии 344 Вт·ч/кг. Прототипы батарей были созданы в виде «мешочков» — типичного формфактора для набора тяговых автомобильных аккумуляторов, что тонко намекает на сферу потенциального использования разработки.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Mundfish выпустит эвакуационный шутер The Cube во вселенной Atomic Heart 7 ч.
Capcom представила Resident Evil Requiem, которая станет «началом новой эры хорроров на выживание» — первый трейлер и дата выхода 7 ч.
«Выведет жанр на новый уровень»: Mundfish анонсировала Atomic Heart 2 9 ч.
Новая статья: Elden Ring Nightreign — вместе весело страдать. Рецензия 10 ч.
Windows 11 будет автоматически замедлять процессор, когда компьютер не используется 14 ч.
На Samsung Galaxy Watch появилось приложение «Яндекс Музыка» 14 ч.
Ремейк Persona 4 скоро выйдет из тени — журналисты рассекретили дату анонса 14 ч.
AMD продолжает шоппинг: компания купила стартап Brium для борьбы с доминированием NVIDIA 15 ч.
В открытый доступ попал релизный трейлер дополнения Lies of P: Overture — аддон выйдет со дня на день 15 ч.
Apple разработала ИИ, выявляющий нетипичные аспекты устной речи — это поможет диагностировать заболевания 16 ч.
«Аквариус» анонсировала защищённую платформу СХД S2-1 с российским процессором Baikal-S 9 ч.
NASA повысило вероятность столкновения астероида 2024 YR4 с Луной через 7 лет 12 ч.
Вышли обзоры «ужасной видеокарты для 1440p» — Radeon RX 9060 XT 8GB сильно отстала от старшей версии 16 ч.
AMD купила команду разработчика ИИ-чипов Untether AI, но не саму компанию, которая тут же закрылась 16 ч.
В этом году МТС отключит половину своих базовых станций 3G в России 19 ч.
Для создания российской космической станции «Роскосмос» заказал ещё три ракеты «Ангара-А5М» 20 ч.
Intel признала, что изначально разрабатывала ангстремные техпроцессы 18A и 14A для себя, а не сторонних заказчиков 20 ч.
После рекордного обвала акции Tesla пошли вверх, поскольку Трамп и Маск готовят примирение 21 ч.
Японский лунный аппарат Resilience с мини-луноходом долетел до Луны — и мгновенно разобрался 21 ч.
В Китае испытали сверхзащищённый канал уникальной квантовой связи с взлетающей ракетой 21 ч.