Китайские ученые удвоили энергоемкость литиевых аккумуляторов

2 часа назад

© Сгенерировано ИИ

В авторитетном научном издании Nature опубликована работа китайских специалистов, которая может ознаменовать собой начало новой эры в развитии литий-ионных батарей. Созданный в лабораторных условиях электролит демонстрирует способность удваивать энергоёмкость обычных литийсодержащих аккумуляторов. Примечательно, что сама конструкция батарей и их электродов практически не претерпела изменений, что позволяет прогнозировать значительные успехи на рынке накопителей энергии, пишет 3dnews.ru.

Разработка принадлежит коллективу исследователей из Нанькайского университета и Шанхайского института космических источников энергии. Представители аэрокосмической отрасли проявляют повышенный интерес к таким аккумуляторным решениям. Помимо удвоения ёмкости, новые батареи отличаются устойчивостью к низким температурам, демонстрируя превосходство над традиционными литиевыми аналогами.

Современные коммерческие аккумуляторы обладают плотностью энергии в пределах 250-300 Вт•ч/кг, тогда как представленная новинка достигает показателей 500-700 Вт•ч/кг и выше. Это открывает перспективы для значительного увеличения запаса хода транспортных средств или же для уменьшения габаритов и массы батарей при сохранении прежней дальности. Внедрение усовершенствованных батарей позволит электромобилям преодолевать более 1000 км без необходимости подзарядки.

Представители команды учёных в недавнем интервью сообщили, что их разработка сохраняет высокую плотность энергии даже при -50 градусах Цельсия, в то время как традиционные литиевые батареи могут утрачивать до двух третей своей ёмкости в условиях низких температур.

Суть технологического прорыва заключается в создании инновационного электролита, способного аккумулировать существенно больше энергии на единицу массы. Классические литиевые батареи используют электролиты на основе карбонатных растворителей, которые формируют прочные связи с кислородом, ограничивая подвижность литиевых ионов. В новой разработке карбонатный растворитель заменён на фторированный углеродный, что приводит к образованию более слабых связей карбонатов с фтором (вытесняя кислород), тем самым увеличивая ионную проводимость.

Суть нововведения – замена кислорода на фтор в основе растворителя. Стоит отметить, что фтор уже активно применяется в литий-ионных батареях в виде солей, несмотря на связанные с ним экологические и санитарные риски. Тем не менее, фтор играет важную роль в стабилизации характеристик аккумуляторов. Таким образом, китайские учёные предложили эффективный способ практически без дополнительных затрат удвоить ёмкость существующих батарей, не требуя кардинальных изменений в производственных процессах. Последствия этого открытия обещают быть весьма значительными.

Читайте новости о безопасности объектов транспорта на сайте журнала RUБЕЖ по ссылке.