Многослойные оксидные электроды литий-ионных батарей становятся нестабильными во время зарядки, сокращая срок их цикла. Исследователи нашли способ улучшить структурную стабильность, что продлило срок службы и сократило время зарядки
Фото: freepik.com
Среди многих типов аккумуляторных батарей литий-ионные являются одними из самых мощных и широко применяемых. Для их электрического соединения в качестве электродов часто используют слоистые оксиды. Однако их атомная структура становится нестабильной во время зарядки аккумулятора. В конечном итоге это влияет на срок службы батареи.
Международная группа ученых во главе с Техническим университетом Делфта обнаружила, что локальный беспорядок в материале оксидного катода увеличивает количество раз, когда литий-ионные батареи могут заряжаться и разряжаться.
Читайте также: Ученые создали батарею, которая заряжается за несколько секунд
Результаты исследований
Ученые выяснили, что слоистый оксид аккуратно упорядочен. Но если внести так называемый химический беспорядок ближнего действия в этот материал с помощью усовершенствованного метода синтеза, то слоистый оксид становится более стабильным во время использования батареи.
Улучшенная таким образом структура электродов почти удвоила сохранение емкости аккумулятора после 200 циклов зарядки/разрядки. Кроме того, этот химический беспорядок ближнего действия увеличил перенос заряда в электроде, что привело к сокращению времени зарядки.
Вас может заинтересовать: Украинцам будут финансировать установку солнечных панелей
Команда продемонстрировала эти преимущества на хорошо зарекомендовавших себя коммерческих катодах, таких как оксид лития-кобальта (LiCoO2) и оксид лития-никеля-марганца-кобальта (NMC811).
Это открытие может привести к созданию нового поколения аккумуляторов с низкой стоимостью производства и меньшим выбросом углекислого газа. Теперь ученые хотят выяснить, можно ли использовать те же принципы проектирования материалов для изготовления катодов из менее дефицитного сырья.
Напомним, исследователи из Линчепингского университета в Швеции разработали новую экологически чистую батарею из цинка и лигнина, которую можно использовать более 8 000 раз. Эта батарея может помочь обеспечить электроэнергией людей в странах с низким уровнем дохода, где электроснабжение часто бывает ненадежным.
Ознакомьтесь с другими популярными материалами:
Ученые изобрели первый в мире «квантовый полупроводник»
Создан аккумулятор, который заряжается за считанные минуты
Microsoft открыла новый материал, который заменит обычные аккумуляторы
По материалам SciTechDaily
