Сегодня 08 сентября 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.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Математики из России научили ИИ-модели общаться без слов — знания большой модели можно эффективно передать маленькой 56 мин.
Chrome стал получать обновления каждые две недели — ИИ изменил правила в сфере безопасности 4 ч.
Microsoft разгневала пользователей, превратив обои Windows 11 в рекламный щит 4 ч.
Фэнтезийный боевик с духом легендарных аркад прошлого Absolum взял курс на новые платформы 5 ч.
Microsoft установила новый рекорд, выпустив более 650 патчей за один день 5 ч.
Дата выхода, цена и 15 минут геймплея: Nintendo устроила демонстрацию ремейка The Legend of Zelda: Ocarina of Time для Switch 2 6 ч.
«Google Фото» будут удалять файлы из корзины вдвое быстрее — на передумать оставят 30 дней 6 ч.
Google предупредила о снижении качества поиска в Европе и назвала, кто в этом виноват 7 ч.
«Мы выпустили прекрасную игру»: Riot отказалась признавать ошибкой провальный файтинг 2XKO по League of Legends 7 ч.
Цифровую модель нервной системы плодовой мушки научили играть в Doom и Super Mario 64 8 ч.
Phanteks выпустила корпуса EX5 с отдельными «комнатами» для матплаты, видеокарты и блока питания 4 ч.
SteelSeries представила дорогой геймпад Aeon Pro для Xbox и PC с дисплеем и ценой $260 4 ч.
Arm анонсировала платформу Neoverse CSS N4 для 128-ядерных серверных процессоров для ИИ ЦОД 5 ч.
«Добро пожаловать в Хогвартс»: Realme представила смартфон Realme 16 Pro Harry Potter и наушники Buds T500 Pro Harry Potter 5 ч.
Китайская Rayson представила ноутбучную память LPDDR5X LPCAMM2-9600 ёмкостью 96 Гбайт 5 ч.
IonQ собралась выпускать квантовые компьютеры сотнями — представлена платформа Superion 256 на ионных ловушках 6 ч.
Chieftec показала на IFA 2026 большой корпус Atlas, мощные БП и новые системы охлаждения 6 ч.
Qualcomm разработает для Amazon ускорители инференса ИИ 7 ч.
Аналитики предрекли Apple быструю победу на рынке складных смартфонов 7 ч.
Intel обработала миллион 300-мм кремниевых пластин на оборудовании High-NA EUV 7 ч.