Сегодня 16 сентября 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 🔥
«Google Переводчик» освоил синхронный перевод офлайн, в том числе на русский — но только на некоторых Pixel 7 мин.
ИИ-агенты смогут доносить друг на друга — для них открыли конфиденциальные «горячие линии» 9 мин.
ЕС запретит детям до 15 лет соцсети и ИИ-ботов без присмотра родителей — платформам грозят штрафы до 6 % оборота 24 мин.
Систему защиту email от Cisco можно взломать с помощью email 39 мин.
TypeSafe AI представила сверхбыструю ИИ-модель Jev не для людей — и она умеет играть в Doom 3 ч.
SiFive и AMD займутся оптимизацией ROCm для RISC-V 4 ч.
Почти все базы данных в США работают на устаревшем ПО — обновиться слишком сложно и дорого 4 ч.
Apple устранила рекордное число уязвимостей в iOS и других программных продуктах 5 ч.
The Rolling Stones, Трэвис Скотт, Future и многие другие: музыканты начали дразнить фанатов тизерами коллаборации с GTA VI 6 ч.
Cloudflare захлопнула дверь перед частью ИИ-ботов на миллионах сайтов 6 ч.
Учёные научились определять погоду на далёких мирах — это поможет искать потенциально обитаемые планеты 13 мин.
На заводе «Москвич» запустили массовый выпуск отечественных «Атомов» 19 мин.
Защита PlayStation 2 пала спустя 27 лет — секретный чип MechaCon пришлось изучать четыре года 31 мин.
AirTrunk и Emergence Quantum изучат криогенное охлаждение в ЦОД 55 мин.
Axelera AI начала поставки ИИ-чипов Europa для высокоэффективного инференса 59 мин.
Tesla вывела Cybercab на дороги без руля и педалей — теперь NHTSA требует доказать, что это законно 3 ч.
МТС запустила гигабитный 5G на российских частотах в пяти городах — но есть нюанс 4 ч.
Производители смартфонов и ноутбуков теперь покупают память вслепую — дефицит не позволяет заранее узнать цену, сроки и объёмы поставок 4 ч.
Anthropic заключила первое соглашение об аренде ИИ ЦОД в Австралии, одного из крупнейших в мире 4 ч.
Micron создала серверные модули памяти RDIMM DDR5-9200 объёмом 512 Гбайт 4 ч.