Сегодня 17 октября 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 🔥
Anthropic предложила американским законодателям собственный законопроект о регулировании отрасли ИИ 7 ч.
Глава Nvidia призвал отрасль не мириться с инцидентами в сфере безопасности, вызванными ИИ 8 ч.
Новая статья: Songs of Glimmerwick — песнь песней. Рецензия 14 ч.
Digital Foundry: похоже, в GTA VI наконец исправили проблему, которая преследовала игры Rockstar со времён GTA IV 15 ч.
Снуп Догг засветился в новом трейлере криминального боевика Stranger Than Heaven от авторов Yakuza 16 ч.
ИИ может стать «слишком супер»: команда Трампа взялась за риски искусственного интеллекта 17 ч.
Менее чем за десять месяцев 2026 года в Steam уже вышло больше игр, чем за весь 2025-й 18 ч.
Meta выпустила мощную открытую ИИ-модель Muse Spark Open — для её работы хватит всего двух Mac Studio 18 ч.
ИИ-модель Z.ai GLM-5.3 заподозрили в имитации безопасного поведения для прохождения тестов 18 ч.
Линус Торвальдс выпустил первый патч для Linux, написанный с ИИ — синтетический тест показал ускорение в 23 раза 19 ч.
Бум памяти дал ещё одну трещину: Kioxia потеряла две трети стоимости на фоне наступления Китая 22 мин.
Китай готовит запрет на экспорт технологий производства солнечных панелей нового поколения 34 мин.
Открыта первая в истории зелёная звезда, но астрономам придётся поверить на слово 4 ч.
SP Industrial анонсировала шесть SSD на eTLC-памятью и ресурсом до 3 DWPD 4 ч.
TP-Link предложила вложить $1 млрд в производство в США ради допуска новых роутеров на рынок 5 ч.
Пришвартованные серверы: японский консорциум начал строить плавучие ЦОД 5 ч.
ИИ-пузырь сдувается: акции производителей чипов падают на протяжении восьми дней подряд 9 ч.
«Выделенка» для ИИ: южнокорейская KT запустила 800G-каналы для ЦОД 13 ч.
Samsung и AMD представили CXL-пул DRAM для ИИ-инференса 14 ч.
Электроника может стать сверхпроводящей — учёные придумали, как поставить квантовые вихри на рельсы 14 ч.