Вчені з Університету Південної Кароліни з’ясували, що недосконала структура матеріалу може бути перевагою для акумуляторів. У дефектних кристалічних анодах літій рухався приблизно утричі швидше, ніж у більш впорядкованих зразках. Це може допомогти створювати батареї, які швидше заряджаються та довше працюють
Фото: unsplash.com
Команда досліджувала анодний матеріал MoNb12O33 — представника так званих ніобатів Водслі–Рота. Зазвичай під час синтезу матеріалів намагаються отримати максимально впорядковану кристалічну структуру. Цього разу дослідники порівняли два варіанти: один із великою кількістю дефектів та другий — значно краще впорядкований.
Результат виявився несподіваним. У «недосконалому» матеріалі середня швидкість дифузії літію була приблизно у три рази вищою. При цьому він демонстрував 307 мА·год/г за невеликого струмового навантаження та близько 200 мА·год/г за режиму 10C.
Щоб зрозуміти механізм, науковці застосували комп’ютерне моделювання з використанням машинного навчання. З’ясувалося, що самі дефекти не обов’язково роблять кожен шлях для літію швидшим. Натомість вони змінюють маршрут і спрямовують іони в більш ефективні канали всередині кристала.
Дослідники порівнюють це з дорогою: якщо частина повільних смуг перекрита, транспорт починає частіше користуватися швидкісними.
Читайте також: Головний біль чи проблеми з GPS: на що магнітні бурі реально впливають
У лабораторних елементах такий підхід дозволив досягати 50% заряду приблизно за три хвилини. Після 10 000 циклів батареї зберігали близько 74% початкової ємності. Водночас ідеться про експериментальні матеріали, а не про готову технологію для смартфонів чи електромобілів.
Саме дослідження було опубліковане в Advanced Energy Materials, а Університет Південної Кароліни представив нові подробиці роботи у вересні 2026 року.
Редакція PSM звертає увагу, що результат змінює звичний підхід до проєктування електродів: максимальна кристалічна впорядкованість не завжди означає кращі характеристики. Контрольовані дефекти можуть стати окремим інструментом для створення акумуляторів із швидшим заряджанням і більшим ресурсом.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Земні мікроорганізми змогли вижити в умовах океану супутника Сатурна
Місячний пил хочуть перетворити на паливо для космічних апаратів
Планета, де шукали життя, поставила вчених у глухий кут
Джерела: University of South Carolina, Advanced Energy Materials.
Telegram 
Viber 
