Стеклянный катод удвоит емкость батарей

Несколько лет исследований ученых ETH Zurich увенчались успехом: открытый ими новый катодный материал позволит владельцам смартфонов и ноутбуков пополнять заряд литий-ионных батарей своих устройств почти вдвое реже. Этому открытию посвящена публикация в журнале Scientific Reports, оно также защищено несколькими патентами.

Потенциальный материал для электрода должен одновременно удовлетворять нескольким условиям: быть достаточно стабильным для применения в современной электронике, обеспечивать высокую энергоемкость аккумулятора и сохранять ее после множества циклов перезарядки.

Соединения ванадия, с которыми работали швейцарские ученые, способны вмещать больше заряда, чем сегодняшние катодные материалы, но из-за своей кристаллической структуры становились нестабильными через несколько циклов. Для того, чтобы преодолеть это препятствие, авторы открытия смешали пентоксид ванадия с солями борной кислоты, получив ванадат-боратное стекло. Этот материал имеет высокую емкость и устойчивую структуру, а также дешев в производстве.

По мнению ученых (они подчеркивают, что речь пока идет о чисто теоретических прогнозах), батареи с катодом из разработанного ими материала увеличат длительность автономного функционирования смартфонов в 1,5-2 раза и пробег электромобилей — в 1,5 раза. В потребительской технике такие источники питания смогут появиться лет через десять.