Китай представив матеріал для батарей, що заряджаються за 45 секунд

Китайські дослідники розробили новий кристалічний матеріал оксид вольфраму ніобію (NbWO), який дозволяє значно прискорити зарядку акумуляторів без втрати енергетичної ємності та терміну служби. Як повідомляє Nanowerk, інноваційний матеріал відкриває можливості для створення надшвидких батарей, які можуть змінити індустрію електромобілів та мобільних пристроїв.

Швидкість зарядки акумулятора залежить від того, як швидко іони літію рухаються всередині його структури. У традиційних літій-іонних батареях іони повинні долати складні кристалічні решітки, що створює опір і сповільнює процес зарядки. Дослідники з Університету Веньчжоу з’ясували, що при повільному заряджанні іони літію утворюють впорядковані візерунки, що спричиняє деформацію кристалічної решітки. Однак при високих швидкостях зарядки іони хаотично розподіляються всередині матеріалу, зменшуючи опір і прискорюючи процес.

Результати випробувань: заряджається за секунди – батарея з матеріалом rGO/Nb₁₆W₅O₅₅₅ заряджалася до 68,5% ємності всього за 45 секунд. Зберігає довговічність – після 500 циклів швидкої зарядки акумулятор не втратив понад 23% ємності. Висока щільність енергії – до 406 ват-годин на кілограм, що значно перевищує показники багатьох сучасних літій-іонних батарей. Для оптимізації роботи матеріалу вчені застосували машинне навчання, проаналізувавши 84 000 потенційних матеріалів. Вони з’ясували, що додавання відновленого оксиду графену на поверхню NbWO допомагає ефективно спрямовувати іони літію, ще більше прискорюючи процес зарядки.

Що це означає для технологій? Швидша зарядка електромобілів – новий матеріал може скоротити час зарядки авто з годин до хвилин. Революція у смартфонах – зарядка телефонів займатиме менше хвилини. Ефективніше зберігання енергії – високий коефіцієнт енергоємності допоможе розвивати відновлювану енергетику.

Китайські вчені продовжують дослідження, щоб масштабувати виробництво нового матеріалу. Якщо їхня технологія буде впроваджена в комерційні акумулятори, це може спричинити революцію в енергетичній сфері.