Срок службы батареи и скорость зарядки электромобиля зависят, в первую очередь, от материала, из которого изготовлен анод батареи. Команда исследователей из Южной Кореи пошла нетрадиционным путем, вовсе отказавшись от использования анода в литиевой батарее. И это позволило им повысить плотность энергии аккумулятора на 40%.
>> У нас есть телеграм-канал Хайтек+. Подписка дает возможность видеть все анонсы самых интересных научных и техно-новостей.
Ученые из Пхоханского университета науки и технологии разработали литиевую батарею без анода с объемной полностью энергии 977 Вт*ч/л, что на 40% выше, чем у традиционных батарей (700 Вт*ч/л). На практике это означает, что такая батарея обеспечивает среднему электромобилю запас хода на 630 км.
Обычно батареи меняют структуру анодного материала под действием ионов лития. Вот почему емкость батареи со временем снижается. Считается, что если бы было возможно заряжать и разряжать одним только анодным токосъемником, без анодного материала, то плотность энергии – которая определяет емкость батареи – возросла бы. Однако, этот метод имеет серьезный недостаток: увеличение анода в объеме и сокращение срока службы батареи.
Корейским ученым удалось обойти это проблему и создать безанодную батарею с обычным жидким электролитом на основе солей угольной кислоты, добавив ионопроводящий субстрат, пишет Science Daily. Он не только сформировал защитный слой, но и помог минимизировать увеличение анода в объеме.
Испытания показали, что новая батарея в течение долгого периода сохраняет высокую емкость – 4,2 мА*ч/см2 – и высокую плотность тока – 2,1 мА/см2. Также ученые доказали в теории и на практике, что субстраты могут накапливать литий.
Кроме того, ученые при помощи твердого электролита на основе аргиродита продемонстрировали твердотельные полуэлементы. Предполагается, что такие батареи ускорят коммерциализацию негорючих аккумуляторов, способных поддерживать высокую емкость на протяжении длительного времени.
В прошлом году ученые из Саудовской Аравии создали прототип безанодной батареи из дешевых и доступных материалов. Взяв за образец безанодные литиевые и натриевые батареи, они разработали аккумулятор, в котором богатый цинком катод стал единственным источником цинкового покрытия на медном токосъемнике.
***
Хайтек+ уже много месяцев входит в 30-ку лучших каналов Дзена. Подписывайтесь и рекомендуйте нас друзьям.