Создана батарея в 6 раз вместительнее литий-ионных: что придумали китайские ученые

Такая АКБ уже стабильно работает при комнатной температуре, что стало возможным благодаря уникальному электролиту на базе редкоземельных металлов. Элемент способен эффективно проводить гидрид-ионы (отрицательно заряженные частицы водорода), пишет South China Morning Post.

Принцип работы новой батареи

В традиционных аналогах заряд переносится с помощью отрицательных ионов лития. Однако гидрид-ионы дают ряд преимуществ. Они более энергоемкие и реактивные, что позволяет создавать аккумуляторы с принципиально иными, улучшенными характеристиками. Главная проблема до сих пор заключалась в отсутствии материала, который мог бы беспроблемно проводить эти ионы при комнатной температуре.

Китайские специалисты нашли ответ. Это композит, состоящий из менее стабильного гидрида церия, покрытого высокоустойчивой оболочкой из гидрида бария. Эта структура, по словам исследователей, сочетает все необходимые свойства для идеального электролита — высокую проводимость и стабильность.

Результаты и перспективы

Экспериментальные данные показали, что удельная емкость новой батареи — то есть количество заряда, которое она может хранить на единицу массы — достигает 984 мАч/г. Для сравнения, у современных литий-ионных аккумуляторов этот показатель составляет 150-300 мАч/г. Здесь и зафиксировали шестикратный прирост.

Инженеры уже собрали многослойную батарею этого типа с напряжением 1,9 В, которая смогла зажечь светодиод, доказав практическую применимость технологии. Важный плюс разработки — безопасность. Использование водорода в качестве носителя заряда на корню исключает образование дендритов — игольчатых наростов, которые часто становятся причиной коротких замыканий и возгораний в литий-ионных АКБ.

Хотя после 20 циклов емкость прототипа снизилась, ученые уверены, что смогут решить исправить этот нюанс, используя наработки из области хранения водорода. Этот прорыв способен открыть возможности для производства нового поколения более емких, стабильных и долговечных аккумуляторов для электроники, электротранспорта и систем хранения энергии.

Раньше Фокус писал о новых батареях, которые заставят смартфоны, дроны и авто работать дольше. Ученые из США разработали новую конструкцию литий-серных аккумуляторов, которые позволят смартфонам, дронам и даже электромобилям дольше работать без подзарядки.