Сегодня 14 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 🔥
«Прозвище Levelord он получил не просто так»: умер легендарный дизайнер уровней Duke Nukem 3D и Sin Ричард Грей 2 ч.
Microsoft в ответ на всплеск ИИ-модов и портов сформировала команду Xbox Labs для исследования новых технологий создания игр 3 ч.
Anthropic просит апелляционный суд повторно рассмотреть дело о споре с Пентагоном 3 ч.
До $20 000 за один баг: Google расширила программу поиска уязвимостей Chrome 12 ч.
God of War Laufey пошла по пути GTA VI — Sony анонсировала коллекционное издание игры без самой игры 15 ч.
Выяснилось, как с аппаратных криптокошельков Ledger увели более $93 млн 15 ч.
Создатель Dead Space рассказал, почему провалилась The Callisto Protocol и какой могла быть The Callisto Protocol 2 16 ч.
«Яндекс» заявил о восстановлении функций умного дома с «Алисой», а корпоративные сервисы сделал бесплатными на октябрь 17 ч.
Nvidia вдвое ускорила нейронный рендеринг DLSS 5 и снизила потребление видеопамяти на 20 % 17 ч.
Авторитетное издание рассекретило, когда GTA VI выйдет на ПК 18 ч.
За литографами — очередь до 2030 года: ASML не успевает за аппетитами ИИ-индустрии 48 мин.
Новая статья: Обзор камеры Nikon ZR: когда фотограф берет в руки «кинокамеру» и не хочет её отдавать 10 ч.
Arm проиграла суд Qualcomm, но отделалась компенсацией всего в $2 11 ч.
Новая статья: Топологическая фотоника: вычисления на грани 11 ч.
Крупные телеком-операторы предложили малым провайдерам «отдаться» в обмен на долю выручки 12 ч.
HP выпустила EliteBoard G2a — компьютер в клавиатуре с чипом AMD Ryzen AI Pro 400 и ценой $3000–4000 15 ч.
Apple представила Home Collection — устройства умного дома, созданные с LG и Schneider 16 ч.
Марсоход NASA Perseverance побил рекорд пробега на другой планете — и останавливаться не собирается 17 ч.
Curator: количество DDoS-атак с начала года выросло на 140,7 %, а терабитными атаками уже не удивить 17 ч.
Xiaomi 18 Fold на чипе XRing O3 стал самым мощным Android-смартфоном сентября по версии AnTuTu 17 ч.