Исследование Университета штата Юта выявили новые возможности быстрой зарядки литий-ионных аккумуляторов.
Литий-ионные аккумуляторы активно используют для портативной электроники, электрических транспортных средств и портативных электроприборов и для хранения солнечной энергии.
Однако основной минус этих батарей — низкая скорость зарядки. Это в частности происходит из-за побочной реакции, когда ионы лития помещаются в частицы графита слишком быстро.
Литиевое покрытие происходит, когда ион лития движется слишком быстро, и частицы графита в батарее не могут его поймать. Во время зарядки это может быть опасно и привести к тому, что батарея загорится или взорвется.
Мы разработали эксперимент, который может визуализировать, что происходит с отрицательным электродом во время зарядки. Мы можем видеть частицу графита — материал в отрицательном электроде — и что происходит во время зарядки аккумулятора в режиме реального времени. Теперь мы понимаем физику этого процесса. Благодаря этому можно устранить ограничения и улучшить производительность зарядки аккумулятора.
Тао Гао, доцент факультета химического машиностроения Университета Юты
Благодаря этому, считает Гао, можно создать автомобильный аккумулятор, который заряжается в пять раз быстрее, чем обычно, или всего за 10 минут. Также с помощью этой технологии можно будет зарядить за 10 минут смартфон.
По словам авторов, новейший тип скоростной зарядки можно внедрить для смартфонов за 3–5 лет, а для электромобилей за 5–10 лет.
Journal information