Сегодня 19 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 🔥
Новая статья: South of Midnight — соткана по лекалам. Рецензия 4 ч.
Вежливость — это дорого: OpenAI тратит миллионы долларов на «спасибо» и «пожалуйста» в ChatGPT 5 ч.
ChatGPT научился использовать воспоминания о пользователе для персонализации веб-поиска 7 ч.
Создатели следующей Battlefield рассказали о новом «языке разрушения» и показали его в деле 8 ч.
Глава Microsoft Gaming Фил Спенсер намекнул на продолжение Indiana Jones and the Great Circle 9 ч.
Разработчики Everspace 2 решили снизить цену на дополнение Wrath of the Ancients, потому что «вокруг дорожает буквально всё» 10 ч.
Google обжалует «неблагоприятное» решение суда о признании её монополистом в интернет-рекламе 10 ч.
84 % россиян выходят в интернет каждый день, подсчитал Mediascope 11 ч.
Cloud.ru представил первый в России управляемый облачный сервис для инференса ИИ-моделей — Evolution ML Inference 13 ч.
Автор Loretta раскрыл дату выхода новой игры — хоррор-стратегии Anoxia Station про погоню за нефтью в недрах умирающей Земли 15 ч.
Western Digital начала добывать редкоземельные и драгоценные металлы из жёстких дисков 7 ч.
HP отделалась выплатой $4 млн по иску о завышенных ценах и фиктивных скидках 10 ч.
Xiaomi представила компактный домашний проектор Redmi 3 Lite за $100 10 ч.
Nintendo Switch 2 избежала подорожания, несмотря на новые пошлины США — аксессуары тем же похвастаться не могут 10 ч.
Western Digital запустила в США масштабную программу извлечения редкоземельных элементов из HDD — уже переработано почти 23 т дисков Microsoft 12 ч.
Физики обнаружили аномальный эффект Холла в неожиданном месте 13 ч.
Из-за политики США европейские пользователи задумались об уходе из американских облаков 13 ч.
Продажи российского электромобиля Lada e-Largus выросли до одного экземпляра в первом квартале 13 ч.
Intel расследует падение производительности видеокарт Arc при работе со старыми CPU 13 ч.
Китайская EHang пообещала запустить сервис летающих такси по разумной цене до конца года 14 ч.