Нові літієві батареї працюють довше і заряджаються менш ніж за 5 хвилин

Інженери розробили нову літієву батарею з покращеними електродами, які можуть суттєво змінити швидкість заряджання. Нова батарея заряджається менш ніж за п’ять хвилин, що швидше, ніж будь-яка інша батарея, доступна на ринку, особливо коли мова йде про батареї для електромобілів.

Дослідники вивчали систему, яка мала асиметрію між заряджанням і розряджанням. Їм потрібно було, щоб вони заряджалися дуже швидко, а розряджалися дуже повільно. Вони вивчали швидкість, з якою відбуваються хімічні реакції, порівняно зі швидкістю руху певних хімічних речовин до місця реакції.

Вони виявили, що індій є цікавим металом для використання в акумуляторі. Він рухається досить швидко, але має повільну кінетику поверхневих реакцій, тому його можна заряджати досить швидко, а розряджати повільно. Чудовий кандидат.

“Наша мета полягала в тому, щоб створити конструкцію електродів акумулятора, які заряджаються і розряджаються так, щоб відповідати повсякденній рутині”, – сказав у своїй заяві провідний автор дослідження Шуо Цзінь з Корнельського університету. “З практичної точки зору, ми хочемо, щоб наші електронні пристрої швидко заряджалися і працювали протягом тривалого часу. Щоб досягти цього, ми виявили унікальний індієвий анодний матеріал, який можна ефективно поєднувати з різними катодними матеріалами, щоб створити батарею, яка швидко заряджається і повільно розряджається”.

Батарея захоплююча, але не ідеальна. Індій досить важкий, тому це може вплинути на те, де і як такі батареї можна використовувати. Однак дослідники вважають, що можуть існувати сплави з такими ж перевагами, як у індію, але без недоліків – і це можуть бути батареї майбутнього.

Розробка такої батареї означатиме, що можливості електрифікованого транспорту можуть бути розширені як з точки зору “паливних зупинок”, так і з точки зору пройденої відстані. Це часто називають занепокоєнням про запас ходу.

“Занепокоєння пробігом є більшим бар’єром для електрифікації транспорту, ніж будь-які інші бар’єри, такі як вартість і ємність батарей, і ми визначили шлях до його усунення за допомогою раціональних конструкцій електродів”, – додав професор Лінден Арчер, який керував проєктом.

“Якщо ви можете зарядити батарею електромобіля за п’ять хвилин, вам не потрібно мати батарею, достатню для пробігу на 300 миль [483 кілометри]. Ви можете задовольнитися меншим, що може знизити вартість електромобілів, а отже, сприяти їх ширшому поширенню”.