Батареи смогут заряжаться за секунды

УжасноПлохоУдовлетворительноХорошоОтлично (Пока нет оценок)
Загрузка...

Образец нового материала, позволяющего заряжать аккумуляторы за секунды

Образец нового материала, позволяющего заряжать аккумуляторы за секунды

Ученые из США придумали материал, при использовании которого в конструкции литий-ионных аккумуляторов скорость их зарядки увеличивается в десятки раз. В частности, время зарядки опытного образца составило не более 20 секунд. По словам разработчиков, подобные элементы питания могут появиться в продаже через 2-3 года.

Ученые из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology – MIT) разработали способ сверхбыстрой зарядки литиево-ионных аккумуляторных батарей. Группа исследователей во главе с Джербрандом Седером (Gerbrand Cedar) создала миниатюрный элемент питания, который может быть полностью заряжен и разряжен за секунды.

Достичь этого удалось за счет использования в конструкции батареи смешанного фосфата лития и железа (LiFePO4), который уже давно вошел в практику разработки литиевых аккумуляторов. Новые свойства этому материалу ученые смогли придать, получив его в форме наноразмерных гранул, покрытых тонким слоем стеклоподобного материала на основе фосфата лития, сообщает «РИА Новости».

В традиционных аккумуляторах процессы переноса ионов между электродами идут очень медленно. Даже если аккумулятор позволяет запасать большое количество энергии, он не может отдать ее всю сразу. В частности, это обстоятельство очень мешает разработчикам электромобилей. «Аккумуляторы для них имеют большую электрическую емкость, позволяя вам передвигаться со скоростью 90 км/ч в течение долгого времени, — рассказывает Седер. – Однако мощность батарей невелика, вы не можете, например, взять и резко ускориться».

Долгое время ученые считали, что такое ограничение обусловлено медленным движением ионов лития внутри материала анода к поверхности, преодолеть которое можно, оптимизируя кристаллическую структуру катодных материалов. Однако 5 лет назад авторы статьи обнаружили, что на самом деле ионы лития внутри смешанного фосфата лития мигрируют по специальным каналам с большой скоростью, а скорость разряда и заряда батарей на основе этого анодного материала лимитируется вероятностью попадания иона с поверхности внутрь такого канала в кристаллической структуре.

Седер и его коллеги сумели в одном процессе объединить получение смешанного фосфата лития-железа (в форме наноразмерных гранул с очень развитой поверхностью) и покрытие их стеклоподобным фосфатом лития, служащим проводником для ионов лития. Протестированный в лабораторных условиях образец миниатюрной батареи полностью заряжался и разряжался за 10-20 секунд. Аналогичный элемент питания, но без этого материала, заряжался за 6 минут.

Еще одним достоинством разработки, помимо высокой скорости движения заряженных частиц, является полное отсутствие деградации в ходе многочисленных циклов зарядки и разряжения аккумулятора, что открывает широкие перспективы его применения. По словам авторов, подобные аккумуляторы могут появиться в продаже через 2-3 года. Работа опубликована в свежем номере еженедельного журнала Nature.

Метки:: , , , , , ,

ОРИГИНАЛЬНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ ИЗ ЯПОНИИ

Ваш отзыв





Как Вы обычно поступаете с отработавшими свой ресурс автомобильными аккумуляторами? (1 вариант ответа)

Просмотреть результаты

Загрузка ... Загрузка ...

Check particles and PR

Free counters!

Портал о возобновляемых источниках энергии - 10,000 компаний по всему миру