Сегодня 05 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 🔥
Сумбурный платформер Dark Scrolls от создателей Gato Roboto и Gunbrella не заставит себя долго ждать — дата выхода и новый геймплей 23 мин.
Прочувствуй Kingdom Come: Deliverance 2 по-новому: Warhorse выпустила духи с запахом Индржиха 3 ч.
Anthropic представила ИИ-агентов для решения финансовых задач и работы с отчётностью 4 ч.
Классическую Diablo едва не загубила налоговая — как Blizzard спасла легендарную экшен-RPG 4 ч.
«Яндекс» потратит до 50 млрд рублей на выкуп акций — ради мотивации сотрудников 5 ч.
ИИ-бот Claude удалось «разговорить» до вредоносного кода и рецептов взрывчатки — хотя напрямую о них даже не спрашивали 6 ч.
Microsoft, xAI и Google согласились отдавать ИИ-модели властям США на проверку безопасности 7 ч.
Google повысила вознаграждение за обнаружение эксплойтов в Android до $1,5 млн 7 ч.
Google внедрит «аналог блокчейна» для проверки подлинности приложений и модулей Android 7 ч.
Суд в Москве оштрафовал Telegram на 7 млн, а Google — на 15,2 млн рублей 7 ч.
Micron выпустила первый SSD ёмкостью 245 Тбайт — Micron 6600 ION для центров обработки данных 43 мин.
В Китае установили крупнейший в мире плавучий морской ветряк — с ротором площадью в семь футбольных полей 51 мин.
Актёр засветил грядущие наушники Sony WH-1000XX — премиальная модель обойдётся в $649 3 ч.
PlayStation 5 с Linux показала почти нативную производительность в играх из Steam 4 ч.
Bose представила линейку домашней акустики Lifestyle Ultra Collection — от $299 за колонку до $1099 за саундбар 5 ч.
Глава Nvidia: Китай не должен получать передовые ИИ-чипы Blackwell и Rubin — всё лучшее должно быть у США 6 ч.
По бумагам всё чисто: Малайзия стремительно становится хабом ИИ ЦОД, благодаря доступности чипов NVIDIA и лояльности к клиентам из Китая 6 ч.
Adata выпустила память с «бесконечным зеркалом» — XPG Novakey RGB DDR5 объёмом до 32 Гбайт и скоростью до 6400 МТ/с 7 ч.
Анонсирован смартфон Honor Play 80 Plus с батареей на 7500 мА·ч и Snapdragon 4 Gen 4 по цене от $249 7 ч.
Be quiet! выпустила кулеры Dark Rock 6 и Dark Rock Pro 6 весом больше килограмма для процессоров с TDP до 300 Вт 7 ч.