Сегодня 26 октября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Китайские учёные сделали литиевые аккумуляторы в полтора раза ёмче — но вылезла проблема с ресурсом

Современные литийионные аккумуляторы с графитовыми анодами постепенно приближаются к пределу своих возможностей, поэтому исследователи ищут способы значительно увеличить количество энергии, запасаемой при той же массе батареи. Группе китайских учёных удалось создать литий-металлические аккумуляторы пакетной компоновки с удельной энергией более 600 Вт·ч/кг.

 Источник изображения: Unsplash, Roberto Sorin

Источник изображения: Unsplash, Roberto Sorin

Результаты работы опубликованы в научном журнале Nature Communications. Как отмечает CarNewsChina, массово выпускаемые литийионные аккумуляторы с графитовыми анодами уже приближаются к своему теоретическому пределу удельной энергии, составляющему около 350 Вт·ч/кг. Для электромобилей дальнейшее увеличение этого показателя тоже важно, но особенно остро потребность в более лёгких и ёмких источниках энергии ощущается в авиации.

Одним из перспективных решений считаются литий-металлические аккумуляторы, в которых вместо традиционного графитового анода используется металлический литий. Однако практическому применению этой технологии пока мешает необходимость одновременно обеспечить высокую удельную энергию, достаточный ресурс и безопасность. В частности, такие ячейки подвержены ускоренному разложению электролита и образованию литиевых дендритов, особенно при работе с высокими напряжениями.

Китайские исследователи предложили бороться с этими проблемами при помощи защитных слоёв, формирующихся на поверхности электродов. Тонкоплёночное покрытие катода защищает его от повреждений при высоком напряжении, а защитный слой на металлическом литиевом аноде способствует более равномерному переносу ионов лития и подавляет образование дендритов, снижая связанные с ними риски. Необходимые для формирования защитных слоёв вещества добавляются непосредственно в электролит при изготовлении ячейки.

Созданные исследователями прототипы аккумуляторов пакетной компоновки ёмкостью 10 А·ч с трёхкомпонентными катодами (NMC) с высоким содержанием никеля достигли удельной энергии 550 Вт·ч/кг. После 180 циклов заряда и разряда они сохранили около 80 % первоначальной ёмкости.

Применение катода с высоким содержанием марганца позволило увеличить удельную энергию до 603 Вт·ч/кг. Это примерно в полтора раза выше показателей лучших серийных литийионных аккумуляторов. Однако технология пока находится на исследовательской стадии, а ресурс в 180 циклов слишком мал для большинства массовых применений, поэтому до появления подобных батарей в серийных электромобилях или летательных аппаратах может пройти немало времени.

Тем временем крупнейший мировой производитель тяговых аккумуляторов CATL исследует и другие перспективные химические системы. Ранее компания сообщала о работе над литий-воздушными аккумуляторами, теоретическая удельная энергия которых может достигать 12 000 Вт·ч/кг, что приближает их по этому показателю к жидкому углеводородному топливу.

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

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Windows 11 уместилась на CD-диске — урезанная до 700 Мбайт система загружается и запускает приложения 57 мин.
Anthropic подала публичную заявку на IPO и может побить рекорд SpaceX 2 ч.
Энтузиасты показали трейлер русской озвучки аддона «Ведьмак 3: Баллады прошлого» с тем самым голосом Геральта, но его воссоздал ИИ 3 ч.
Продажи Active Matter достигли 500 тыс. копий, первое крупное обновление для эвакуационного шутера выйдет совсем скоро 4 ч.
И компьютер не нужен: взломанную PS5 научили скачивать и запускать игры из Steam 5 ч.
На Anthropic подали в суд за обучение ИИ на песнях Элвиса Пресли 5 ч.
Авторитетное издание раскрыло бюджет экранизации Elden Ring — на уровне блокбастеров Marvel 7 ч.
Cyberpunk 2077 установила новый рекорд платформы mod.io и показала лучший пиковый онлайн в Steam за три года 9 ч.
Для симулятора строительства фабрик Factorio вышло финальное обновление 2.1 — авторы завершают активную разработку игры 24 ч.
Лучше бы молчали: власти США считают, что апокалиптические прогнозы ИИ-лидеров лишь сеют хаос 25-10 16:23
Samsung тоже не хватает оперативной памяти — компания резко урежет производство смартфонов Galaxy A 2 ч.
20 000 фильмов за секунду: Китай разогнал оптоволокно до рекордных 3,2 Пбит/с 3 ч.
В Москве построят ЦОД с собственной газовой электростанцией 3 ч.
Apple представила iPad mini с увеличенным OLED-экраном, чипом A20 Pro и защитой от воды 4 ч.
«Яндекс» сообщил, что его суперкомпьютеры не пострадали от атак беспилотников 5 ч.
Nvidia предложила превратить выведенные из эксплуатации немецкие АЭС в ЦОД 5 ч.
Помощь с орбиты: SpaceX испытала доставку спасательных припасов в любую точку Земли 5 ч.
SpaceXAI грозит штраф $6,1 млн за строительство ЦОД в Миссисипи и новое судебное разбирательство из-за газовых турбин 6 ч.
iFixit разобрала iPhone Duo и нашла, что убивает его экран за считанные часы 7 ч.
Toyota бросит роботов на борьбу с китайскими автопроизводителями — но первыми пострадают рабочие 9 ч.