Сегодня 06 июля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные выяснили, почему деградируют твердотельные аккумуляторы, и готовы сделать их намного лучше

Один из современных подходов к разработке новых материалов можно охарактеризовать фразой: «Лучше один раз увидеть, чем десять раз рассчитать». С научной точки зрения это не совсем корректно, поскольку теоретическое обоснование позволяет сэкономить средства на эксперименты и создание прототипов. Однако сегодня стремятся экономить на всём, включая работу над теорией. К счастью, на помощь приходят современные инструменты анализа атомарных структур, которые существенно упрощают работу учёных.

 Источник изображения: Mercedes-Benz

Начались испытания модели электромобиля Mercedes-Benz на твердотельных аккумуляторах. Источник изображения: Mercedes-Benz

В частности, прорыв в разработке высоконадёжных твердотельных аккумуляторов помог совершить новый метод в электронной микроскопии — 4D STEM (Four-Dimensional Scanning Transmission Electron Microscopy) или четырёхмерной сканирующей просвечивающей электронной микроскопии. Эта передовая технология сочетает пространственное сканирование с полным анализом дифракции электронов, позволяя получить детальную информацию о структуре материалов на нано- и атомном уровне.

Одной из причин деградации твердотельных аккумуляторов является образование тонкого (до 100 нм) межфазного слоя на границе раздела катода и электролита. Этот слой препятствует движению ионов лития от катода к аноду и обратно, что со временем значительно ухудшает характеристики аккумулятора.

Применение метода 4D STEM позволило учёным из Университета Миссури (University of Missouri) на атомарном уровне изучить процессы образования межфазного слоя. Полученные данные помогут подобрать и протестировать специальные покрытия катода, которые предотвратят появление этих слоёв без ущерба для ионной проводимости электролита. На следующем этапе исследователи займутся испытанием подходящих покрытий.

Также они сообщили об исследовании свойств твердотельных аккумуляторов в статье в журнале Advanced Energy Materials, что поможет другим научным группам развивать эту область. Открытие новых свойств твердотельных аккумуляторов и изучение их взаимодействия с определёнными типами защитных материалов приведёт к созданию батарей с улучшенными характеристиками: электромобили смогут проезжать большее расстояние, а электроника — работать дольше.

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Esperanto, создатель уникального тысячеядерного RISC-V-ускорителя, закрывается — всех инженеров переманили крупные компании 29 мин.
Глобальные выбросы углекислого газа установили новый рекорд, несмотря на все усилия и потраченные средства 4 ч.
Потеряшек не будет: зонд NASA «Новые горизонты» нашёл себя среди звёзд без помощи с Земли 10 ч.
Повальный спрос на HBM тормозит внедрение CXL- и PIM-памяти 10 ч.
Компактный компьютер Asus на суперчипе Nvidia Grace Blackwell выйдет 22 июля 10 ч.
Маску дали разрешение на 15 турбин для питания ИИ-суперкомпьютера xAI Colossus, но на снимках по-прежнему видны 24 турбины 11 ч.
Самые короткие дни на Земле в этом году ожидаются летом 11 ч.
Foxconn нарастила квартальную выручку благодаря заказам от Nvidia 12 ч.
Племянник изобретателя ZX Spectrum представил GamerCard — портативную консоль для ретро-игр 12 ч.
Подписанный Трампом «большой и прекрасный» закон поставил под угрозу важнейший источник прибыли Tesla 12 ч.