Новая технология позволяет заряжать литиевые батареи в 5 раз быстрее

Современные литий-ионные батареи имеют ряд ограничений, которые влияют не только на их ёмкость, но и на и скорость заряда. Решить проблему призвали углеродные нанотрубки, способные не только сделать аккумуляторы безопаснее, но и значительно улучшить их значимые показатели.

Одна из главных проблем литиевых батарей — накопление солей на поверхности анода. Это серьёзно уменьшает внутреннее пространство, что приводит к снижению ёмкости батареи. По мере роста солей они могут пагубно повлиять на ключевые компоненты батареи, вызвав тем самым короткое замыкание и даже воспламенение. Исследователи Технического колледжа Техасского университета A&M уверены, что им удалось решить эту проблему с помощью сверхлёгких углеродных нанотрубок.

Вышеупомянутые углеродные нанотрубки позволяют создавать трёхмерные пористые каркасы с примесью молекул, которые заставляют ионы лития связываться с его поверхностью. В результате экспериментов удалось получить правильную концентрацию нанотрубок и связывающих молекул, исключающих накопление солей на поверхности анода.

Помимо увеличения долговечности аккумуляторов равномерное распределение ионов лития поспособствовало улучшению способности батареи генерировать большие токи. Исследователи сообщают, что с новой технологией анод может выдерживать токи в пять раз больше, чем у обычных батарей. Следовательно, это позволяет заряжать аккумулятор гораздо быстрее.

«Создание безопасных и долговечных литий-металлических анодов было проблемой на протяжении многих десятилетий. Разработанные нами аноды преодолевают эти препятствия и являются важным начальным шагом к коммерческому применению литий-металлических батарей»
— рассказывают исследователи.