Сегодня 24 октября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

95,6 % ёмкости после 1000 циклов зарядки: учёные нашли добавку, которая резко замедляет деградацию литиевых аккумуляторов

Поиск новых вариантов химического состава тяговых аккумуляторов в основном направлен на повышение плотности хранения заряда, но некоторые исследования сосредоточены на увеличении их ресурса. По крайней мере, японские учёные нашли добавку для графитовых анодов литийионных аккумуляторов, которая помогает сохранить остаточную ёмкость на уровне 95,6 % даже после 1000 циклов зарядки.

 Источник изображения: Unsplash, Igor Omilaev

Источник изображения: Unsplash, Igor Omilaev

Деградация тяговых батарей в процессе эксплуатации является давно известной проблемой, хотя у современных электромобилей она и не так сильно выражена, чтобы серьёзно омрачать жизнь первого владельца. Специалистам японского исследовательского института JAIST удалось разработать добавку в химический состав графитового анода, которая при первых нескольких зарядных циклах позволяет формировать на его поверхности защитную плёнку, предотвращающую деградацию с прежней скоростью. Вещество носит обозначение пентафторфенил тиофен имина (FPTI).

Данный защитный слой позволяет ионам лития передвигаться между электролитом и анодом, не вступая в нежелательные химические реакции. Нестабильность данного слоя приводит к тому, что увеличивается потребление активного лития и растёт электрическое сопротивление, ускоряя процесс потери остаточной ёмкости аккумуляторной ячейки. В ходе эксперимента FPTI был добавлен в электролит литийионного аккумулятора в концентрации от 2 до 4 мг на миллилитр. Эта добавка привела к формированию более стабильного и при этом электропроводного покрытия на поверхности графитового анода.

Сложный молекулярный состав добавки по-разному влияет на изменение свойств тягового аккумулятора. Компоненты на основе серы и имина входят в состав защитного слоя, а фтор обогащает соединения лития на поверхности. В совокупности это позволяет сократить паразитные химические реакции и способствует более гладкому перемещению ионов и лития через интерфейс «электрод – электролит». Графитовые аккумуляторные ячейки с концентрацией 2 мг FPTI на миллилитр сохранили 89,4 % начальной ёмкости после 1000 циклов зарядки. Увеличение концентрации до 4 мг позволило поднять остаточный ресурс до 95,6 %. Контрольный же образец без добавления PFTI сохранил только 62,7 % начальной ёмкости после 1000 циклов зарядки, и уже после 350 циклов демонстрировал выраженную отрицательную динамику.

Непосредственное добавление PFTI в электролит, однако, привело к повышению сопротивления в катоде и ухудшило характеристики ячейки типа NMC. Исследователи выяснили, что добавка эффективно работает только на этапе подготовки графитового анода. Только после этого нужно приступать к сборке аккумуляторных ячеек с использованием стандартного по составу электролита.

Образец ячейки с концентрацией PFTI в размере 4 мг/мл продемонстрировал увеличение плотности хранения заряда с базовых 130 до 233 Вт·ч/кг. Снижение концентрации добавки до 2 мг/мл ограничило рост плотности хранения заряда до 192 Вт·ч/кг. Безусловно, для успешного внедрения этой добавки в состав серийно выпускаемых аккумуляторных ячеек потребуются масштабные испытания, но эксперимент сам по себе показывает, что у классических литийионных батарей есть хороший потенциал для дальнейшего улучшения эксплуатационных характеристик.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про на острие науки

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Цунами уязвимостей» надвигается: эксперты предупредили, что дальше будет только хуже, но потом станет лучше 2 ч.
OpenAI возобновила обучение ИИ-моделей, но не пускает их в интернет 3 ч.
Xbox лишилась первого операционного директора спустя всего несколько месяцев после назначения 8 ч.
Новая статья: Forever Ago — вместо письма. Рецензия 12 ч.
Google разрешила себе использовать личную информацию из Gmail и «Фото» при показе рекламы 12 ч.
Галактическая холодная война, наследие Шепарда и матриарх Лиара: блогер рассказал, чего лишились игроки из-за отмены Mass Effect: Universe 16 ч.
Студия разработчиков Marvel’s Blade, Deathloop и Dishonored оказалась под угрозой закрытия — на поиск покупателя у Arkane осталось три недели 17 ч.
iPod исполнилось 25 лет — сегодня легендарный плеер появился в Apple Music с нарезкой из 1029 песнями 18 ч.
Для Metro 2033 Redux и Metro: Last Light Redux выпущены обновления с поддержкой нейронного рендеринга DLSS 5 18 ч.
ИИ-компании испугались биржи: Anthropic осталась последним претендентом на IPO этой осенью 20 ч.
Мировые затраты на строительство ЦОД уже в этом году достигнут $1 трлн, а в 2028 году более чем удвоятся до $2,1 трлн 5 ч.
Как во времена первых «Айфонов»: старт продаж iPhone Duo собрал у магазинов Apple большие очереди 11 ч.
В MIT создали крошечного робота с плавниками из живых мышц — чтобы плыть, ему не нужны батарейки 15 ч.
Solidigm отказалась от IPO, но не от планов построить фабрику SSD в США 16 ч.
Илон Маск строит четвёртого сотового гиганта США — Starlink Mobile нацелилась на 80 тысяч вышек 18 ч.
Представлена Sigma FP2 — самая лёгкая полнокадровая беззеркалка в мире, которую можно доработать под свои задачи 18 ч.
Dell представила системы на NVIDIA Vera и первую стойку для инференса на чипах Groq 3 LPU 19 ч.
Китайская YMTC готовит серийное производство LPDDR5X со скоростью 9600 МТ/с и компоновкой 4F2 19 ч.
Nvidia сама спровоцировала дефицит видеокарт GeForce — ради ИИ-чипов, которым негде работать 19 ч.
NVIDIA научилась разворачивать ИИ-ЦОД за две недели вместо полугода 20 ч.