Учёные разочаровались в батарейках, но «ускорили» их

Mar 2, 2018

Первый шаг на пути к разработке прочных электролитов со сверхвысокой литий-ионной подвижностью сделан. Перед нами прекрасная альтернатива сегодняшним батареям с твёрдыми электролитными материалами на основе молекулярного обмена.

Учёные добавили атомы углерода к Li-Ion аккумулятору нового типа и получили более быструю и безопасную подзарядку.

Батареи следующего поколения

Новые твердотельные литиево-ионные батареи могут значительно улучшить безопасность использования, увеличить напряжение и нагнать больше энергии в сравнении с нынешними элементами питания, в которых используются жидкие компоненты. Следующее поколение аккумуляторов предназначается для электромобилей, промышленной и потребительской электроники. Но пока их очень мало — ранняя стадия разработки, материалы редки, неустойчивы и медлительны в перемещении ионов лития.

Ливерморская национальная лаборатория (LLNL, принадлежит Калифорнийскому университету и Министерству энергетики США) решила проблемы разом, представив изменённый состав батарейки. Они пришли к выводу, что если подставить один атом бора на один атом углерода в электролите аккумулятора, то это заставит ионы лития двигаться ещё быстрее.

К чему приведёт открытие учёных?

Динамика системы устроена так, что литий гарантировано не сохраняет одного положения и вынужден постоянно перемещаться. Учёные называют такое «разочарованием». Но поскольку ключевая функциональность электролитов как раз и заключается в транспортировке ионов, то сегодняшнее открытие оказалось неоценимо для мира батареек.

В результате получился элемент питания со следующими преимуществами:
• несравненная стабильность на жаре и в холоде;
• устойчивость к повреждениям (например, при падении телефона или ДТП с электромобилем);
• возросший период использования без деградации электролита;
• ускорение процесса подзарядки и увеличение выдаваемой энергии.

Коммерческих экземпляров аккумуляторов нового поколения придётся подождать пару лет.