Блог

Jun 29, 2023

Исследователям удалось зарядить литий

Электромобили гораздо лучше для окружающей среды, чем бензиновые, но они еще не получили широкого распространения. Одной из проблем, сдерживающих этот сдвиг, является тот факт, что электромобили

Электромобили гораздо лучше для окружающей среды, чем бензиновые, но они еще не получили широкого распространения. Одной из проблем, сдерживающих этот сдвиг, является тот факт, что электромобилям требуется много времени для зарядки.

Вскоре это может измениться. Согласно отчету TechXplore, опубликованному в четверг, группе исследователей, связанных с несколькими учреждениями в Китае, удалось увеличить скорость зарядки литий-ионного аккумулятора до 5,6 минут при заряде 60%. Они достигли этого впечатляющего результата, добавив медное покрытие и нанопроволоки к аноду батареи, чтобы эффективно улучшить порядок.

Будьте впереди своих коллег в области технологий и инженерии — The Blueprint

Сегодня большинство анодов состоят из графита и представляют собой неупорядоченную суспензию, что не является практичным методом пропускания тока. Кроме того, расположение материалов в анодах создает проблему, связанную с размером зазора между ними.

Чтобы преодолеть эти проблемы и ускорить зарядку, исследователи сосредоточились конкретно на аноде. Вот что они сделали:

«Сначала они использовали теоретические модели на уровне частиц, чтобы оптимизировать пространственное распределение частиц разного размера и пористость электрода. Затем они использовали то, что узнали из моделей, чтобы внести изменения в стандартный графитовый анод. Они покрыли его медью, а затем добавили медные нанопроволоки. Затем они нагрели, а затем охладили анод, что сжало суспензию в более упорядоченный материал», — заявил TechXplore.

Обновив анод, исследователи прикрепили его к стандартной литий-ионной батарее, чтобы измерить время, необходимое для зарядки. Они были впечатлены, обнаружив, что могут зарядить батарею до 60% всего за 5,6 минуты и до 80% всего за 11,4 минуты. (Исследователи не стали проверять, сколько времени потребуется для зарядки до 100%, поскольку это может привести к повреждению таких батарей.)

Исследователи не уточнили, сколько будет стоить такая батарея и когда она может быть готова к производству. Тем не менее, эта разработка является захватывающей для электромобилей во всем мире.

Исследование было опубликовано в журнале Science Advances.

Абстрактный:

Чрезвычайно быстрая зарядка литий-ионных аккумуляторов крайне желательна для сокращения времени перезарядки электромобилей, но этому препятствует низкая скорость зарядки графитовых анодов. Здесь мы представляем ранее не описанную конструкцию двухградиентной структуры размера частиц и пористости электрода в графитовом аноде для достижения чрезвычайно быстрой зарядки литий-ионной батареи в строгих условиях электрода. Мы разработали способ использования суспензии без полимерных связующих для создания этой ранее не описанной структуры с двойным градиентом размера частиц и пористости в практическом графитовом аноде, демонстрирующей чрезвычайно быструю способность зарядки с 60% перезарядкой за 10 минут. На основе двухградиентного графитового анода мы демонстрируем чрезвычайно быстро заряжающуюся литий-ионную батарею, обеспечивающую перезарядку 60% за 6 минут и высокую объемную плотность энергии 701 Втч/л при высокой скорости зарядки 6 С.