Новый аккумулятор заряжается на 60 процентов менее чем за 6 минут
Переосмыслив ключевой компонент батареи, ученые из Китая придумали так называемую «чрезвычайно быструю зарядку», которая позволяет литий-ионной батарее достичь 60-процентной емкости менее чем за шесть минут.
Прорыв считается значительным для мира электромобилей, где время перезарядки значительно отстает от времени заправки обычных автомобилей, и может сделать их весьма привлекательным предложением в этом отношении при улучшении ситуации с зарядкой.
Исследователи из Университета науки и технологий Китая сосредоточили свою работу на одном из двух электродов в литий-ионной батарее, называемом анодом.
Он представляет большой интерес для ученых в этой области, потому что модернизированные аноды могут обеспечить большие преимущества в производительности, включая удержание гораздо большего количества энергии и гораздо более быструю зарядку.
Одна захватывающая возможность включает в себя замену смеси графита и меди чистым металлическим литием, провозглашенным «материалом мечты», который может обеспечить до 10 раз большую емкость существующих устройств.
Другие интересные примеры включают введение экспериментальных наносфер в анод для увеличения емкости или полный отказ от анода, чтобы сделать батарею меньше и дешевле.
Авторы этого нового исследования стремились улучшить стандартный анод, разработав новую пористую архитектуру с разбросанными повсюду частицами графита определенного размера.
Идея состояла в том, чтобы устранить неупорядоченную природу современных анодов, которые имеют пробелы, что означает, что батареи не так хорошо поддаются быстрой зарядке, используя теоретическое моделирование на уровне частиц для определения оптимального расположения.
Кроме распределения частиц разного размера и пространств в аноде ученые также добавили медные нанопроволоки и медное покрытие, а также использовали нагрев и охлаждение для формирования своего нового компонента.
Как сообщается, новый анод был встроен в стандартную литий-ионную батарею и позволял заряжать ее до 60 процентов за 5,6 минуты и до 80 процентов за 11,4 минуты.
Ученые рассматривают эту технологию как многообещающую ступеньку на пути к быстро-заряжающимся электромобилям, указывая на «цель быстрой зарядки» в 10 миль (16 км) путешествия за минуту зарядки.
Исследование было опубликовано в журнале Science Advances.