Сегодня 28 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 🔥
Facebook захотел покопаться в фотографиях на смартфонах пользователей — скорее всего, для обучения ИИ 2 ч.
Alibaba представила ИИ-модель Qwen VLo, которая умеет редактировать картинки 8 ч.
В миллионах принтеров Brother обнаружены уязвимости безопасности — некоторые невозможно исправить 8 ч.
Runway готовит платформу для создания игр с помощью ИИ 8 ч.
ЕС пригрозил Meta ежедневными штрафами — бизнес-модель «плати или соглашайся» не прошла проверку 14 ч.
Новая статья: FBC: Firebreak — контроль потерян. Рецензия 14 ч.
Кодзима спрятал в Death Stranding 2: On the Beach отсылки к самому себе — они могут вызвать «сильный кринж» 15 ч.
Сердце пустыни склонно к измене: создатели Dune: Awakening устроили передел PvP и PvE в эндгейме после жалоб игроков 17 ч.
Microsoft добавила в браузер Edge поиск по истории с ИИ и новые функции Copilot 19 ч.
«Погоня за безопасными идеями — смертный приговор»: разработчик Rematch разбил надежды фанатов на Sifu 2 20 ч.
Мёртвый спутник NASA потёрся об атмосферу и перепугал учёных, испустив загадочный радиосигнал 2 ч.
Tesla впервые доехала до покупателя своим ходом без людей в салоне 7 ч.
Maxell выпустила кассетный ретро-плеер MXCP-P100 с поддержкой Bluetooth-наушников и USB-C 7 ч.
Intel отправила в отставку директора по стратегии 8 ч.
Мозговой имплант N1 компании Neuralink получили уже семь пациентов с опорно-двигательными проблемами 8 ч.
Xiaomi выпустила контроллер Redmi GamePad за $70 со стиками с эффектом Холла для мобильных устройств 8 ч.
Intel скоро «догонит» AMD по доле рынка серверных процессоров 15 ч.
Intel смогла снизить долю на рынке серверных процессоров до 62 %, но доля AMD всё равно меньше 15 ч.
Учёные заставили цифровой контроллер работать почти при абсолютном нуле — это прорыв для квантовых компьютеров 16 ч.
Геймерские OLED-мониторы станут ярче — LG Display запустила массовое производство суперярких панелей с частотой 280 Гц 20 ч.