Сегодня 08 марта 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные из Китая создали принципиально новый ионный аккумулятор — он в шесть раз ёмче литиевых

Учёные из Китая сообщили о прорыве в разработке химических аккумуляторов, представив первый рабочий прототип батареи на гидрид-ионах — отрицательно заряженных ионах водорода. Литиевые аккумуляторы используют положительно заряженные ионы лития, тогда как отрицательно заряженные частицы демонстрируют гораздо более «агрессивное» поведение в электролите. «Это совершенно иные аккумуляторы», — сделали громкое заявление разработчики.

 Источник изображения: Jilin University

Источник изображения: Jilin University

Об открытии сообщила группа исследователей из Цзилиньского университета (Jilin University), Даляньского института химической физики (Dalian Institute of Chemical Physics) Китайской академии наук (CAS) и Шанхайского института перспективных исследований (Shanghai Advanced Research Institute), опубликовав соответствующую статью в журнале Nature. Представленная гидрид-ионная батарея впервые работала при комнатной температуре, что стало новшеством для гидридных материалов.

Гидрид-ионы образуются при захвате атомом водорода дополнительного электрона, что делает такие носители более энергичными и химически, а также электрически активными по сравнению с ионами лития. Это обеспечивает «принципиально иные» электрохимические процессы, демонстрируя эффективное накопление и высвобождение энергии без использования жидких электролитов, что, в свою очередь, минимизирует риски утечек и возгораний.

Интересно, что новый материал для электролита с удержанием ионов водорода был открыт в процессе поиска накопителей этого газа для систем с водородным топливом. Все разработанные ранее гидридные материалы не могли похвастаться стабильностью удержания ионов при низких (условно комнатных) температурах, проявляя свои свойства только при сильном нагреве. Учёные смогли преодолеть это ограничение, открыв нужные им свойства в таком редкоземельном элементе, как церий.

Тем самым ключевым элементом нового аккумулятора стал композитный электролит на основе гидрида церия (CeH₃), покрытого оболочкой из гидрида бария (BaH₂). Утверждается, что этот материал, синтезированный впервые и не описанный ранее в литературе, сочетает высокую гидрид-ионную проводимость при комнатной температуре с превосходной термической и электрохимической стабильностью.

Церий, как один из наиболее распространённых редкоземельных металлов (который, впрочем, пока не добывают в массовом объёме по причине дороговизны процесса), делает технологию экономически перспективной, поскольку его запасы в земной коре превышают запасы меди и свинца. Анод аккумулятора выполнен из цериево-гидридного материала, а катод — из натриево-алюминиевого гидрида (NaAlH₄), что обеспечивает совместимость компонентов и предотвращает нежелательные реакции.

Экспериментальные тесты подтвердили выдающиеся характеристики нового аккумулятора: начальная удельная ёмкость достигла 984 мА·ч/г с перспективой достичь 1200 мА·ч/г, что значительно превосходит 150–300 мА·ч/г у типичных литий-ионных батарей и 372 мА·ч/г теоретической ёмкости графитового анода. После 20 циклов зарядки-разрядки ёмкость стабилизировалась на уровне 402 мА·ч/г, а многослойная конфигурация повысила напряжение до 1,9 В, что позволило зажечь жёлтый светодиод.

Благодаря разнообразию гидридных материалов для дальнейшей оптимизации разработка гидрид-ионных аккумуляторов открывает широкие возможности для хранения и преобразования чистой энергии, включая топливные элементы и электролизёры. В отличие от литиевых батарей, подверженных образованию дендритов — металлических структур, вызывающих короткие замыкания, использование водорода как носителя заряда исключает эти риски и повышает безопасность. Несмотря на вызовы масштабирования и улучшения долговечности, эта технология может революционизировать электромобили, портативные устройства и возобновляемую энергетику, способствуя переходу к устойчивым источникам энергии.

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Google не имеет представления, что станет с её поиском в эпоху ИИ 40 мин.
Microsoft заявила, что хакеры теперь используют ИИ на всех этапах кибератак 14 ч.
Новая статья: 30 лет Resident Evil — юбилейное путешествие по играм серии. Часть 2 14 ч.
Новая статья: Gamesblender № 766: «возвращение» CS:GO, успехи Resident Evil Requiem и ПК без эксклюзивов Sony 15 ч.
Mozilla готовит масштабный редизайн Firefox с кодовым именем Nova — вот как это будет выглядеть 22 ч.
Энтузиаст превратил Sony PlayStation 5 в игровой ПК под Linux и запустил на ней GTA V 07-03 13:25
X начала тестировать «рекламу без рекламы» — рекомендации брендов прямо под постами 07-03 13:22
Anthropic запустила  маркетплейс приложений, построенных на её ИИ-моделях — по примеру Amazon 07-03 06:40
OpenAI представила ИИ-агента Codex Security, который сам находит и закрывает «дыры» в ПО 07-03 06:37
Новая статья: Resident Evil Requiem — два шага вперёд, три назад. Рецензия 07-03 00:03
Производительность нового MacBook Neo оказалась на уровне MacBook Air M1 58 мин.
Китай стремится обогнать США и стать новым лидером в космической отрасли 6 ч.
Глава робототехнического направления OpenAI уволилась из компании на фоне скандала с Anthropic и Пентагоном 6 ч.
Палмер Лаки собирает $1 млрд для стартапа по возрождению ретроигр и консолей 7 ч.
Дефицит памяти вызвал резкий рост цен на смартфоны китайских марок 7 ч.
Oracle и OpenAI передумали расширять флагманский ИИ ЦОД Stargate в Техасе, чем может воспользоваться Meta 16 ч.
640 Кбайт хватит для ИИ: микроконтроллеры STM32U3B5/C5 со сверхнизким энергопотреблением могут работать даже без батарей 16 ч.
Хранение данных на ДНК в дата-центрах уже в текущем году — французы готовы сделать фантастику реальностью 16 ч.
У OpenAI и Oracle закончились деньги на расширение гигантского ИИ-дата-центра в Техасе 23 ч.
В России создали прототип квантовой оперативной памяти — для компьютеров, радаров и телескопов невероятной чувствительности 23 ч.