Литиево-ионные батареи с анодом из нанотрубок заряжаются до 70% за пару минут

Литиево-ионные батареи с анодом из нанотрубок заряжаются до 70% за пару минут

Новая технология производства литиево-ионных батарей, разработанная в лаборатории Наньянского технологического университета (Nanyang Technological University, NTU) в Сингапуре, позволяет заряжать аккумулятор до уровня 70% всего лишь за две минуты. При этом заряд может храниться до 20 лет, а батарея может выдержать до 10 тысяч циклов заряда-разряда против 500 циклов у типичных современных батарей этого класса. О новой методике учёные рассказали в своей статье Mechanical Force-Driven Growth of Elongated Bending TiO2-based Nanotubular Materials for Ultrafast Rechargeable Lithium Ion Batteries, опубликованной в последнем номере профильного журнала Advanced Materials.

В стандартных литиево-ионных батареях, используемых нынче повсеместно, в качестве электрода с негативным потенциалом – анода, как правило, используется графит. В процессе исследования свойств различных материалов в NTU обнаружили, что замена графитового анода на сплетение нанотрубок из диоксида титана позволяет значительно ускорить заряд батареи. В отличие от традиционных батарей, применение такого электрода не требует дополнительных присадок для связывания электродов с анодом, благодаря чему химические реакции протекают значительно быстрее, ускоряя процесс зарядки в разы.

В обычном состоянии диоксид титана, или как его ещё называют, двуокись титана, обладает кристаллической структурой, однако для использования в качестве анода батареи учёным пришлось создать нанотрубки на его основе. Готовый к применению в батарее анод представляет собой сплетённое в сетку из удлинённых нанотрубок электрод на основе TiO2(B). Литиево-ионная батарея с таким анодом способна выдержать до 10 тысяч циклов заряда половины ячеек при сохранении относительно высокой ёмкости и высокой производительности в условиях комнатной температуры.

В настоящее время разработчиков из NTU находятся в поиске гранта, который позволит им построить полномасштабный прототип и на практике подтвердить расчёты по плотности заряда нового типа литиево-ионных батарей. По мнению сингапурских учёных, разработанная ими технология будет особенно востребована при выпуске новых поколений электромобилей, способных заряжать аккумулятор в 20 быстрее нынешних моделей и при этом, за счёт поддержки порядка 10 тысяч циклов заряда, не требующих регулярной смены дорогостоящих батарей. По словам участника проекта доцента Чена Сяодуна (Chen Xiaodong), время зарядки электромобиля вплотную приблизится к пяти минутам, что вполне сравнимо со временем, необходимым сегодня для наполнения бензином полного бака.

PCweek.ru

На данном сайте используются cookie для сбора информации технического характера и обрабатывается Ваш IP-адрес. Продолжая использовать этот сайт, вы даете согласие на использование файлов cookies.