Ученые нашли способ изготовления дешевых батарей: за счет чего это получилось

Новое исследование ученых из лаборатории Беркли показало, что катоды на основе марганца могут работать даже лучше с частицами, которые крупнее в 1000 раз. Об этом сообщает Interesting Engineering.

Спрос на эффективные решения по хранению энергии резко возрос по мере перехода мира на возобновляемые источники энергии. Перезаряжаемые литий-ионные батареи сыграли решающую роль в переходе к возобновляемым источникам энергии, обеспечивая питанием все: от смартфонов до электромобилей.

В то же время, зависимость от ограниченных ресурсов, таких как никель и кобальт, вызывает опасения по поводу устойчивости и стоимости. Ученые из лаборатории Беркли предполагают, что марганец может быть использован для создания высокопроизводительных катодов аккумуляторов.

Марганец — гораздо более распространенный металл, чем никель и кобальт. Фактически, это пятый по распространенности металл в земной коре после алюминия, железа и кальция. Они представили новый метод, который упрощает и удешевляет производство материалов для аккумуляторов на основе марганца.

Исследователи обнаружили, что марганец может быть использован для изготовления батарей DRX (неупорядоченные каменные соли). Это новый тип катодного материала, используемого в литий-ионных батареях, которые называют "неупорядоченными каменными солями" из-за структуры. Интересно, что новый процесс сформировал полуупорядоченную наноструктуру внутри материала, что улучшило его возможности по хранению и доставке энергии. Изучая материал как на атомном (электронная микроскопия), так и на макроскопическом (рентгеновском) уровнях, команда получила лучшее представление о том, как это работает.

Эти знания могут быть использованы для разработки новых способов изготовления катодов на основе марганца и для улучшения конструкции будущих материалов для аккумуляторов в наномасштабе. В последнее время высокие производственные затраты и проблемы переработки, связанные с литиевыми батареями, подстегнули интерес к марганцевым батареям. Также существуют опасения по поводу добычи лития.