Новый тип литиевых батарей заряжается в 20 раз быстрее обычных - «Технологии»

Лабораторные исследования позволили разработать технологию создания эффективного и устойчивого к дендритам анода из особого вида углерода, который добывается из асфальта.

Ученые утверждают, что использование асфальта может оказаться первым шагом в разработке литиевых батарей с впечатляющей емкостью. Эти батареи способны заряжаться в 20 раз быстрее других аккумуляторов на основе лития.

Исследователи из университета Уильяма Марша Райса (США) создали анод с включением пористого углерода, который обычно добывается в асфальте, что позволило получить необычайно стабильную батарею, сохраняющую свои свойства даже после пятиста циклов перезарядки. При этом новый материл позволяет применять такие батареи в устройствах скоростной зарядки большой мощности.

«Емкость данных батарей невероятно велика, и, что более примечательно, они позволяют осуществлять полный заряд всего за пять минут. В то время как зарядка обычных батарей занимает более двух часов», - говорит Джеймс Тур, куратор лаборатории университета Райса.

Читайте также: Японские литий-ионные батареи удвоят запас хода электромобилей

Прежде лаборатория Тура использовала производные соединения асфальта для выделения парниковых газов. В частности, они применяли необработанный гильсонит, тот же самый тип углеводорода, что используется сейчас для работы над батареей. В этом случае ученые решили соединить полученный материал с проводящими графеновыми нанолентами, а после покрыли эту смесь металлическим литием путем электрохимического осаждения.

Исследователи совместили анод с карбонизированным углеродным катодом, чтобы протестировать новый тип аккумулятора. В итоге, полученная литиевая батарея показала мощность в 1332 Вт на 1 кг и плотность энергии 943 Вт*ч на 1 кг.

Также обнаружилось еще одно важное достоинство новой технологии: углерод существенно снизил возможность появления литиевых дендритов, которые со временем появляются в электролите батареи. Если допустить их серьезное расширение, то это приводит к поломке и даже воспламенению элементов. Но углерод, добываемый из асфальта, избавляет батарею от образования дендрита.

Читайте также: Гибкие графеновые батареи сделают носимую электронику массовой

Источник: rice.edu