Сегодня 06 ноября 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 🔥
IPO на $1,5 трлн под угрозой: потенциальных инвесторов Anthropic напугал обвал акций IT-компаний 17 мин.
Paint оказался дырявым: уязвимость позволяет удалённо взламывать Windows 11 — Microsoft выпустила патч, но он не приходит 47 мин.
Кибератака полностью уничтожила облачную инфраструктуру Beget — хостинг-провайдер восстанавливает её с нуля 56 мин.
Энергетическая дискриминация: ИИ тратит на запросы на некоторых языках до 180 раз больше энергии, чем на английский 2 ч.
«Я капитан Шепард, и это моё любимое видео на Цитадели»: авторы The Expanse: Osiris Reborn порадовали фанатов Mass Effect новой озвучкой главного героя 2 ч.
Еврокомиссия обвинила TikTok в затягивании пользователей в «кроличью нору» вредных видео 2 ч.
Битва игр года, новые номинации и возвращение старых: Valve раскрыла первые подробности The Steam Awards 2026 3 ч.
Браузер Vivaldi обновился — новый блокировщик рекламы, отсутствие слежки и полностью настраиваемый интерфейс 3 ч.
Следующей целью Суверенного фонда Саудовской Аравии после Electronic Arts стала Unity — переговоры уже начались 5 ч.
Anthropic выяснила, насколько ИИ ускорит научные исследования: в перспективе — до 15 раз 7 ч.
Китайцы придумали фанерный нос для ракеты — он дешевле композитного и не вредит атмосфере 19 мин.
Маск объявил о сворачивании производства Cybertruck: футуристический пикап не оправдал надежд Tesla 24 мин.
Электрический суперкар BYD разогнался до 503 км/ч — это мировой рекорд для серийных авто 2 ч.
TSMC может потеснить Samsung и SK hynix на рынке памяти — Nvidia подталкивает её к выпуску 3D DRAM 2 ч.
Преступники угнали шесть паллет с чипами Nvidia на сумму $11,4 млн и увезли их куда-то в продуктовом грузовике 3 ч.
Tesla замахнулась на 80-кратный прирост мощности ИИ-чипов и переименовала их в ускорители суперинтеллекта 3 ч.
Заменитель iPhone mini на Android: представлен компактный смартфон Enough Phone со съёмной батареей 4 ч.
Google выступит поручителем по кредиту TeraWulf при строительстве ЦОД для Anthropic 5 ч.
BMI: более половины проектов гиперскейл-ЦОД в США теперь могут столкнуться с противодействием властей 5 ч.
NTT DATA развернёт топливные элементы Bloom на 900 МВт 5 ч.