Передовая батарея для электрокаров сократила время зарядки вдвое: в чем ее секрет

Исследователи из Корейского института передовых наук и технологий (KAIST) совместно с LG Energy Solution нашли нестандартный подход к проблеме, изменив химию аккумуляторов, пишет ZME Science.

Сегодня литий-ионные элементы питания в электрокарах почти достигли своего предела. Их емкость ограничена графитовым анодом — эксперты провели аналогию с забитым "отелем", где для ионов лития не хватает "номеров". Литий-металлические батареи (LMB) обещают кратно повышенную плотность энергии за счет применения анода из чистого лития. Но у них есть досадный минус: при быстрой зарядке на аноде образуются дендриты — игольчатые наросты, которые могут привести к короткому замыканию и возгоранию.

Долгие годы ученые пытались устранить этот дефект, работая над прочными барьерами, сдерживающими рост дендритов. Однако южнокорейская команда совершила открытие — дело не в прочности "щита", а в том, как именно он формируется.

С помощью передовой криоэлектронной микроскопии ученые обнаружили, что интенсивный ток при быстрой зарядке заставляет химические компоненты в электролите сбиваться в комки, образуя неэффективный и неравномерный защитный слой, что и провоцирует рост дендритов.

Вместо того чтобы усиливать барьер, начали экспериментировать с составом самого электролита. Примечательно, что наилучший результат показал электролит с химически слабыми анионами, которые не так сильно цепляются за ионы лития. Эта "слабость" оказалась главной силой: она предотвратила образование комков и позволила создать равномерный защитный слой даже при сверхбыстрой зарядке.

Итоговые результаты впечатляют. Батарея, рассчитанная на максимальную дальность хода, зарядилась с 10% до 80% всего за 17 минут и выдержала 180 таких циклов. Версия, ориентированная на высокую мощность, показала результат в 12 минут (с 5% до 70%) и прожила более 350 циклов. Так, специалисты преодолели ограничение литий-металлических батарей — невозможность быстрой зарядки. Инновация наверняка послужит толчком к развитию отрасли электрокаров.

Раньше Фокус писал, что в Германии создали оригинальный гибрид электроскутера и авто. Немецкий стартап XYTE показал свою дебютную модель One. Недорогое транспортное средство для города сочетает в себе черты электрокара и скутера.