Сегодня 25 апреля 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 🔥
Стараниями Илона Маска IBM потеряла миллионные контракты, но всё равно превзошла ожидания аналитиков по итогам квартала 4 ч.
Remedy подтвердила дату выхода и показала много геймплея кооперативного шутера FBC: Firebreak во вселенной Control 5 ч.
Epic Games Store запустил на PC, Android и iOS раздачу комедийного приключения Chuchel от создателей Machinarium и Botanicula 5 ч.
Европейские правозащитники обвинили Ubisoft в незаконном сборе данных игроков 7 ч.
Браузер Chrome для Android наконец-то научился открывать PDF-файлы 8 ч.
9 из 10 россиян хотя бы раз в месяц посещают «ВКонтакте» — VK похвасталась популярностью сервисов и отчиталась о росте выручки 9 ч.
Adobe создала аналог robots.txt для изображений, чтобы запретить обучать ИИ на них 10 ч.
Сюжетный трейлер раскрыл дату выхода Unfinished Business — самостоятельного дополнения к RoboCop: Rogue City 10 ч.
Видеосервис для совместной работы MWS TeamStream на треть сократит время общения сотрудников 11 ч.
Meta предложила Amazon и Microsoft «скинуться» на обучение ИИ-моделей Llama 11 ч.
Новая статья: Обзор смартфона Samsung Galaxy A56: игра в классики 2 ч.
Новая статья: Корпус DeepCool CG580: максимум функциональности, минимум стоимости 4 ч.
Квантовым процессорам из кремния быть — австралийский стартап впервые запутал квантовые «транзисторы» 4 ч.
Motorola представила флагманскую раскладушку Razr 60 Ultra и версию подешевле Razr 60 — обе с защитой пыли 5 ч.
Motorola представила мощные смартфоны Edge 60 и Edge 60 Pro с ёмкими батареями и Pantone-дисплеями 5 ч.
Xiaomi представила первый в мире смартфон на Snapdragon 8s Gen 4 — Redmi Turbo 4 Pro по цене от $275 6 ч.
Швеция не нашла следов намеренного повреждения кабелей на Балтике, но Китай всё равно мешает расследованию 7 ч.
Xiaomi выпустила игровой монитор Redmi G Pro 27U с Mini-LED и поддержкой 4K со 160 Гц и 1080p с 320 Гц всего за $370 7 ч.
AMD всё же выпустит ещё одну модификацию Radeon RX 9070 — она будет медленнее остальных 8 ч.
Минцифры продаст «фактически последние свободные частоты» для 5G за более чем ₽40 млрд 8 ч.