Новые аккумуляторы смогут заряжаться за несколько секунд

Инженеры Массачусетского Технологического Института (MIT) предложили способ создания элементов питания, которые не только намного меньше и легче существующих, но и могут заряжаться намного быстрее современных аккумуляторов.

Портативные электронные приборы, как правило, оснащаются литий-ионными батареями, которые долго держат заряд и могут переносить сотни циклов перезарядки, но требуют длительной зарядки.

Образец нового материала для аккумуляторов.

На протяжении многих лет ученые полагали, что существует предел скорости транспортировки ионов лития. Однако примерно 5 лет назад группа ученых при участии проф. Гербранда Цедера (Gerbrand Ceder) в ходе компьютерного моделирования динамики ионов и электронов в литиевом фосфате железа выяснила, что ионы могут двигаться гораздо быстрее. Разработчики предложили способ создания новой структуры поверхности так, что когда ион лития достигает входа в туннель, он позиционируется (благодаря нанесенным на поверхность канавкам нанометрового масштаба) нужным образом для оптимального прохождения.

 Изображение поверхности материала под микроскопом.
Ширина канавок не превышает 5 нм.

Время полной зарядки прототипа, построенного по новой технологии, составило около 10 с - в 36 раз быстрее, чем обычной батареи. Соответственно увеличивается и скорость, с которой аккумуляторы могут отдавать заряд, т.е. применение их в электро- и гибридных автомобилях улучшит их динамические характеристики.

Исследования проводились при финансовой поддержке National Science Foundation, результаты опубликованы в журнале Nature.

Благодаря простоте добавления нового метода подготовки поверхности к технологическому процессу изготовления литий-ионых батарей, предполагается, что усовершенствованные аккумуляторы могут появиться в продаже уже через два года.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365