Top.Mail.Ru

Российские учёные улучшат характеристики литий-ионных батарей

Учёные из Института физики им. Л. В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН совместно с коллегами из СФУ и Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» предложили новую технологию, позволяющую существенно улучшить ключевые характеристики литий-ионных аккумуляторов.

О новом достижении сообщает Федеральное агентство научных организаций (ФАНО). Усилия российских специалистов были направлены на повышение ёмкости и максимальной скорости заряда-разряда литий-ионных батарей. Для этого предложено использовать особое соединение графена.

Физическая основа литий-ионного аккумулятора — два электрода, анод (плюс) и катод (минус), разделённые пористым полимерным материалом. Во время зарядки электрический ток перемещает ионы лития от катода к аноду, а во время работы батареи ионы движутся обратно. Когда срок службы батареи подходит к концу, возможность для перемещения ионов лития между электродами снижается.

Учёные предложили использовать в качестве анодного материала для литий-ионных батарей двуслойную гетероструктуру, состоящую из монослоев дисульфида ванадия и графена. Ионы лития могу связываться не только на поверхности такого материала, но и в межслоевом пространстве, что в конечном итоге приводит к его высокой удельной ёмкости.

В частности, расчёты показали, что возможная ёмкость такого композита составит 569 мА·ч на один грамм анодного материала. Это почти в два раза выше, чем у графита — наиболее часто используемого анода в современных литий-ионных батареях.

Кроме того, зафиксирована высокая подвижность ионов лития. Это теоретически обеспечит более высокую скорость зарядки и возможность питания устройств повышенной мощности.

Сергей Карасёв

Ректор Алевтина Черникова на форуме «Три миссии российского образования»Ректор Алевтина Черникова на форуме «Три миссии российского образования»
Объектив микроскопа направлен на графен на подложкеОбъектив микроскопа направлен на графен на подложке
Советы психолога: скоро я закончу школу, как побороть страх перед будущим?Советы психолога: скоро я закончу школу, как побороть страх перед будущим?
Учёные представили эффективный способ переработки отходов аддитивного производства Учёные представили эффективный способ переработки отходов аддитивного производства