Сегодня 09 мая 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 🔥
Новая статья: Saros — исправление ошибок, которых не было. Рецензия 7 ч.
«Мощный инструмент, но не замена художников и творцов»: руководство Sony прояснило использование генеративного ИИ в играх PlayStation 9 ч.
Роскомнадзор заявил, что не ограничивал доступ к GitHub 12 ч.
Шпионский боевик 007 First Light от создателей Hitman получил системные требования для игры в 4K, а трассировку пути придётся подождать 12 ч.
ИИ теперь пишет 60 % нового кода Airbnb — и сам решает 40 % запросов в техподдержку 14 ч.
Google начала тестировать ИИ-агента Remy — конкурента OpenClaw 14 ч.
Россияне массово жалуются на блокировки аккаунтов в Anthropic Claude — потеряны проекты и переписки с ИИ 14 ч.
Амбициозный хоррор Paranormal Activity: Threshold от создателя The Mortuary Assistant отменён из-за конфликта с Paramount Pictures 14 ч.
Архивировать интернет становится всё сложнее: Wayback Machine и Wikimedia страдают от дефицита HDD 14 ч.
«Золотой глобус» не будет дисквалифицировать номинантов из-за ИИ, но излишеств не допустит 16 ч.
Грузовики Tesla Semi получили батареи меньшей ёмкости, чем планировалось, но на запасе хода это не сказалось 25 мин.
Акции Intel подскочили в цене на 14 % после появления информации о сделке с Apple 2 ч.
Intel снова будет производить чипы для Apple, но не как раньше — WSJ узнала о предварительном соглашении 8 ч.
Logitech нарастит инвестиции в игровые продукты, ИИ и корпоративный сегмент 10 ч.
Пентагон рассекретил первую партию файлов об НЛО — впечатлить скептиков не удалось 12 ч.
У заднеприводных Cybertruck могут отвалиться колёса — Tesla отзывает все 173 проданных электромобиля 13 ч.
iFixit объявила «короля ремонтопригодности» среди наушников — у AirPods Max 2 всего 4 балла из 10 13 ч.
Asus выпустила 12,3" портативный сенсорный монитор ROG Strix XG129C и 34" геймерский ROG Strix OLED XG34WCDMS 13 ч.
Спрос на чипы AMD обогнал поставки — компания ищет спасение у Samsung Electronics 14 ч.
Nintendo готовится к падению продаж консолей Switch 2 уже через год после дебюта 14 ч.