Российская технология удваивает емкость литий-ионных батарей и сохраняет их ресурс

Коллектив исследователей из Дальневосточного федерального университета, Сахалинского государственного университета и институтов Российской академии наук объявил о создании инновационного катодного материала для литий-ионных аккумуляторов. Разработанная технология позволяет не просто удвоить энергоемкость батареи, но и гарантировать стабильность ее характеристик на протяжении сотен циклов перезарядки.

Российская технология удваивает емкость литий-ионных батарей и сохраняет их ресурс

В основе открытия лежит работа с фосфатом ванадия-лития – соединением, обладающим колоссальным потенциалом по запасу энергии, но страдающим от низкой электропроводности. Эта уязвимость приводила к быстрой деградации аккумулятора и неспособности мгновенно отдавать заряд. Российские ученые нашли элегантное решение: они создали на поверхности частиц активную углеродную матрицу.

Процесс синтеза, схожий по своей логике с кулинарной выпечкой, основан на методе золь-гель технологии. Исходная смесь подвергается термической обработке в инертной атмосфере аргона при температурах до 1000 °C. Ключевым ингредиентом выступила обычная лимонная кислота, послужившая источником углерода. Оптимальный режим был найден при нагреве до 900 °C, что позволило сформировать идеальную кристаллическую структуру и равномерную проводящую оболочку.

Полученная «броня» решает две фундаментальные задачи: она служит скоростным шоссе для электронов и одновременно защищает активный материал от разрушительного контакта с электролитом. Это обеспечивает беспрепятственное движение ионов лития и предотвращает разрушение катода. В результате удельная емкость нового материала достигла рекордных 140 мА·ч/г, что вдвое превышает показатели аналогов, при этом ресурс сохранился на 100% после 25 тестовых циклов.

По словам научного сотрудника лаборатории ядерных технологий ДВФУ Олега Шичалина, главное достижение заключается в одновременном улучшении обоих ключевых параметров без компромиссов. Важнейшим преимуществом является простота и дешевизна производственного процесса, который легко адаптировать для промышленных масштабов. Данная разработка открывает дорогу к созданию нового поколения источников питания для портативной электроники, электромобилей и систем хранения возобновляемой энергии.

Читайте также

Сэм Альтман назвал локальный ИИ неэффективной тратой оперативной памяти

Сэм Альтман назвал локальный ИИ неэффективной тратой оперативной памяти

Российские ученые создали нанокаркас для двойной атаки на раковые клетки

Российские ученые создали нанокаркас для двойной атаки на раковые клетки

ИИ обнаружил 33 новых материала MXene в научных архивах 1970-х годов

ИИ обнаружил 33 новых материала MXene в научных архивах 1970-х годов

Nvidia выпустила открытую ИИ-модель для транскрибации аудио на 40 языках

Nvidia выпустила открытую ИИ-модель для транскрибации аудио на 40 языках

Полиэтилен низкого давления изменит судостроение

Полиэтилен низкого давления изменит судостроение

Разведка США показала секретный космоплан Китая «Шэньлун» рядом с неизвестным спутником

Разведка США показала секретный космоплан Китая «Шэньлун» рядом с неизвестным спутником

В МИСИС усовершенствовали магнитные датчики для поиска микротрещин в зданиях

В МИСИС усовершенствовали магнитные датчики для поиска микротрещин в зданиях

Российские ученые создали вихревой очиститель воздуха с эффективностью почти 100%

Российские ученые создали вихревой очиститель воздуха с эффективностью почти 100%

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

«Черный ящик»: как устроен главный свидетель авиакатастроф и почему его нельзя заменить облаком

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Toyota и Waymo начали испытания беспилотных такси bZ4X в Японии

Toyota и Waymo начали испытания беспилотных такси bZ4X в Японии

Nokia 2360 Flip — новая кнопочная раскладушка с кнопкой SOS и удалённым управлением

Nokia 2360 Flip — новая кнопочная раскладушка с кнопкой SOS и удалённым управлением

В Сахаре нашли марсианский метеорит возрастом 4,1 миллиарда лет со следами древней воды

В Сахаре нашли марсианский метеорит возрастом 4,1 миллиарда лет со следами древней воды

В Москве впервые пересадили спинной мозг от человека к человеку

В Москве впервые пересадили спинной мозг от человека к человеку