Сегодня 18 апреля 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 🔥
Microsoft добавила режим Xbox в Windows 11 на ПК, ноутбуках и планшетах 4 ч.
Специалисты нашли фундаментальную брешь в безопасности большинства смартфонов Samsung, Xiaomi, Nokia и Honor 4 ч.
Исследователь слил уязвимости Windows, которые проигнорировала Microsoft — хакеры уже их используют 7 ч.
На этой неделе OpenAI потеряла ещё троих руководителей 8 ч.
Китайскую DeepSeek оценили в $10 млрд — компания хочет привлечь $300 млн на развитие 9 ч.
Новая статья: Darwin’s Paradox! — платформер с душой и щупальцами. Рецензия 15 ч.
Anthropic выпустила Claude Design — дизайнерский ИИ для тех, кто в дизайне ничего не понимает 19 ч.
Инсайдер: в Game Pass может появиться тариф с доступом только к эксклюзивам Xbox, а будущее Call of Duty в сервисе под вопросом 19 ч.
Глава Nvidia: у Китая уже есть всё, что нужно для обучения ИИ уровня Claude Mythos 20 ч.
Google рассказала, как правильно разрабатывать приложения для Android с помощью ИИ 21 ч.
Apple одержала очередную победу в тяжбе с Masimo по измерению кислорода в крови 3 ч.
Meta уволит почти 10 % штата ради перестройки вокруг ИИ и роста эффективности 3 ч.
Калифорнийский стартап предложил шапочку для чтения мыслей без «дырок в черепе» 3 ч.
Утечка показала, в каких цветах выйдет iPhone 18 Pro: тёмно-красный Dark Cherry заменит Cosmic Orange 4 ч.
ASRock вместе с TeamGroup придумали новый тип модулей памяти DDR5 — HUDIMM для дешёвых ПК 4 ч.
Samsung полностью сняла с продажи трёхстворчатый смартфон Galaxy Z TriFold — с анонса прошло меньше года 4 ч.
Китай на месяц отложил ротацию экипажа станции «Тяньгун» из-за старого инцидента с трещиной в иллюминаторе 5 ч.
Apple не успевает за ИИ-бумом: компьютеры Mac стали дефицитным товаром, а некоторые версии и вовсе пропали с прилавков 5 ч.
SpaceX обвинила Blue Origin в том, что антенны спутниковой сети TeraWave создадут помехи для 10 млн абонентов Starlink 7 ч.
AMD достигла рекордной капитализации в $454 млрд, почти на треть обойдя Intel 10 ч.