ПОСЛЕЗАВТРА

В США создали литиевую батарею с быстрой зарядкой

Инженеры Корнеллского университета (США) создали новый литиевый аккумулятор, способный заряжаться менее чем за пять минут, сохраняя при этом стабильную производительность в течение многих циклов зарядки и разрядки. Батареи подобного типа позволят существенно снизить т.н. «беспокойство о запасе хода» (range anxiety) среди водителей электромобилей.

 «Беспокойство о запасе хода является более серьезным препятствием на пути к электрификации в транспорте, чем любые другие барьеры, и мы нашли способ его устранения с помощью рациональной конструкции электродов», — объясняет куратор проекта Линден Арчер.

 Сегодня литий-ионные аккумуляторы являются одними из самых распространенных источников питания электромобилей и смартфонов. Такие батареи легки, надежны и относительно энергоэффективны. Недостатками литий-ионных батарей являются долгая зарядка и плохая способность выдерживать большие скачки тока. В качестве альтернативы разработчики решили использовать индий — мягкий металл, наиболее часто используемый в покрытиях из оксида индия-олова в жидкокристаллических дисплеях и солнечных панелях. В ходе экспериментов выяснилось, что анод из индия позволяет получить крайне низкий энергетический барьер миграции, который определяет скорость диффузии ионов в твердом состоянии, а также умеренную плотность обменного тока, которая связана со скоростью сокращения ионов в аноде. Сочетание этих качеств — быстрой диффузии и медленной кинетики поверхностных реакций — оказалось особенно важным для быстрой зарядки и длительного хранения энергии.

 По словам создателей, подобная технология вкупе с беспроводной индуктивной зарядкой на дорогах позволит снизить габариты и стоимость новых аккумуляторов для электромобилей, что сделает последние еще доступнее для населения. Кроме того на снижение стоимости повлияет и быстрая зарядка, поскольку в этом случае отпадает необходимость в в дорогостоящих батареях особо большой емкости.

 Однако несмотря на все преимущества индий не лишен недостатков, главным из которых является его масса. По этой причине разработчики возлагают надежды на вычислительную химию и искусственный интеллект, с помощью которых можно будет найти легковесные альтернативы индию, обладающие при этом схожими характеристиками.