Учёные смогли увеличить скорость зарядки литий-ионных батарей в 10 раз
Раньше ученые искали компромисс между скоростью зарядки и плотностью энергии в аккумуляторе. Больше в этом нет необходимости
Ниобат никеля (NiNb2O6) обладает очень привлекательными свойствами — даже после многих циклов сверхбыстрой зарядки он возвращается к исходному состоянию. Это связано с его регулярной кристаллической структурой, в которой каналы для переноса заряда идентичны, что позволяет более эффективно переносить электроны.
Это соединение работает лучше стандартного анодного материала — графита. Конечно, с графитом просто работать, но после нескольких циклов быстрой зарядки он начинает разрушаться — батарея начинает изнашиваться и исходный уровень заряда вернуть не получится.
В Университете Твенте ищут альтернативы среди наноструктурированных материалов: однако, каналы переноса заряда могут быть организованы случайным образом, что может привести к неожиданным эффектам, например, к отложению лития на материале анода. Это, в свою очередь, приводит к снижению производительности после каждого цикла заряда-разряда. Кроме того, производство новых наноструктурированных материалов нельзя назвать простым. Но ниобата никеля это не касается — для его производства даже не требуется инфраструктура чистых помещений.
Высокая скорость зарядки и разрядки сказывается на весе батареи и плотности запасаемой энергии. Ниобат никеля обеспечивает более высокую объемную плотность энергии, чем графит. Тесты с различными материалами катода показали, что этот материал идеально подходит для применения в электромобилях, где скорость зарядки играет решающую роль и повышает потребительскую привлекательность.
Результаты опубликованы в журнале Advanced Energy Materials.
