Создано вещество, которое ускоряет зарядку аккумуляторов на уровне атомов
Создано вещество, которое ускоряет зарядку аккумуляторов на уровне атомов

Создано вещество, которое ускоряет зарядку аккумуляторов на уровне атомов

Пятиокись ниобия благотворно влияет на работу литиевых батарей, делая их более безопасными.

Ученые создали материал, способный повлиять на скорость зарядки литиевых батарей. Его структура на атомарном уровне становится более оптимальной в процессе зарядки, в итоге перенос ионов лития проходит более плавно, сообщает newatlas.com.

Исследователи из Университета штата Айдахо в Бойсе и Калифорнийского университета в Сан-Диего решили избавиться от "ахиллесовой пяты" современных литиевых аккумуляторов. Во время зарядки устройств ионы лития беспрепятственно перемещаются от катода к аноду. Но если процесс зарядки ускорить, чего добиваются многие производители, то литий начнет накапливаться на поверхности графитового анода. В результате производительность батареи понижается, однако это не самое худшее, ведь накопление лития может привести к таким неприятным последствиям, как короткое замыкание, перегрев и возгорание. Команда ученых попыталась устранить эту проблему с помощью пятиокиси ниобия.

Создано вещество, которое ускоряет зарядку аккумуляторов на уровне атомов - Фото 1
Слева: атомы до ускорения зарядки. Справа: атомы после ускорения зарядки

Атомы пятиокиси ниобия легко объединяются в различные по структуре, но стабильные конфигурации, и ученые нашли довольно удобный способ сделать это, пишет медиа. Они обнаружили: если аккумуляторную ячейку зарядить и разрядить несколько раз, атомы пятиокиси ниобия сами собой начнут выстраиваться в определенную структуру, похожую на куб. Исследователи уверяют, что ранее никогда не наблюдали такую наноструктуру. В своей работе они сообщили, что благодаря данной структуре материала процесс переноса ионов лития к аноду во время зарядки проходит без каких-либо задержек, что помогает избежать накоплений. Заряжая и разряжая батарею в течение 400 циклов на большой скорости, емкость аккумулятора держалась на отметке 225 мА·ч·г- 1 при 200 мА·г- 1, а показатель кулоновской эффективности достигал 99,93%. Ученые надеются на основе нового вещества разработать другие подобные материалы для аккумуляторов и полупроводников.

Ранее Фокусинформировал о том, что квантовые сенсоры на основе алмазов способны повысить эффективность работы батарей на 10%.

Источник материала
loader
loader