Науковці знайшли спосіб покращити характеристики літій-іонних акумуляторів за допомогою графенової «губки». Добавка полегшує рух зарядів усередині електродів і допомагає їм ефективніше віддавати енергію під навантаженням
Фото: chatgpt.com
Про розробку повідомила команда Йокогамського національного університету. Результати опублікували в журналі Advanced Energy Materials.
Чому просто збільшити батарею недостатньо
Щоб акумулятор накопичував більше енергії, в електродах намагаються розмістити більше активного матеріалу. Однак щільніше пакування ускладнює переміщення іонів літію, а товстіший шар подовжує їхній шлях.
Виникає компроміс: електрод потенційно може зберігати більше енергії, але під час швидкого розряджання частину його можливостей складно використати. Саме цю проблему й намагалися розв’язати дослідники.
Як працює графенова «губка»
Команда порівняла три провідні добавки: ацетиленову сажу, вуглецеві нанотрубки та пористий графен. Останній утворює всередині електрода просторову мережу, схожу на губку.
Її вуглецевий каркас проводить електрони, а пори утримують електроліт — середовище, через яке переміщуються іони. Завдяки цьому заряд легше проходить крізь щільний матеріал.
У випробуваній конструкції частка графенової добавки становила лише близько 1% маси електрода.
Читайте також: Водний акумулятор заряджається за три хвилини й витримує понад 60 000 циклів
Що показали випробування
Після ущільнення електроди з графеновою «губкою» демонстрували вищу питому енергію порівняно зі зразками з нанотрубками, особливо за великих струмів розряджання. Це важливо для пристроїв, яким потрібно не лише довго працювати, а й швидко отримувати значну потужність.
Наступна мета команди — поєднати такі електроди з графітовим анодом і досягти швидкого заряджання. Поки що це напрям подальшої роботи.
Для України такі розробки цікаві в контексті електротранспорту та автономного живлення. Водночас редакція PSM звертає увагу: дослідження демонструє покращення лабораторних електродів. Воно ще не визначає, на скільки довше працюватиме смартфон чи збільшиться пробіг електромобіля.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Вчені створили квантову батарею з незвичним принципом заряджання
Охолодження без електрики: вчені випробували новий матеріал
Вчені створили плівку, яка охолоджує електроніку без електрики
Telegram 
Viber 
