Инновационный аккумулятор позволит проехать 630 км на одном заряде
У обычных аккумуляторов много проблем, которые мешают использовать их во множестве приложений. Одну из главных ученые теперь смогли решить.
Количество новых зарегистрированных электромобилей (электромобилей) в Корее превысило 100 000 единиц только в прошлом году. Норвегия — единственная другая страна, которая соответствует таким показателям. Основные материалы, которые определяют время автономной работы и скорость зарядки широко используемых в настоящее время электромобилей, — это анодные материалы. Корейская отечественная аккумуляторная промышленность стремится найти революционные способы увеличения емкости аккумулятора за счет внедрения новых технологий или других анодных материалов. Но что, если мы вообще избавимся от анодных материалов?
Новая батарея
Исследовательская группа POSTECH во главе с профессором Пак Суджин и кандидатом наук Чо Сонджин разработала литиевые батареи без анода, способные обеспечить движение электромобилей на одном заряде в 630 км. Недавно разработанная батарея без анода имеет объемную плотность энергии 977 Втч / л, что на 40% выше, чем у обычных батарей (700 Втч / л).
В батареях во время работы обычно изменяется структура анодных материалов, поскольку ионы лития поступают к электроду и уходят от него во время цикла заряда-разряда. Вот почему емкость аккумулятора со временем уменьшается.
Считалось, что если бы можно было заряжать и разряжать токоприемник с голым анодом без анодных материалов, плотность энергии, которая определяет емкость аккумулятора, увеличилась бы. Однако у этого метода был критический недостаток, который вызывает значительное увеличение объема анода и сокращает жизненный цикл батареи. Он разбух, потому что в аноде не было стабильного хранилища для лития.
Чтобы преодолеть эту проблему, исследовательской группе удалось разработать аккумулятор без анода в жидком электролите на основе карбоната, добавив ионопроводящую подложку. Подложка не только образует защитный слой вокруг анода, но и помогает свести к минимуму его объемное расширение.
Исследование показывает, что аккумулятор сохранял высокую емкость 4,2 мАч / см2 и высокую плотность тока 2,1 мА / см2 в течение длительного времени в жидком электролите на основе карбоната. Также было доказано как в теории, так и в ходе экспериментов, что подложки могут накапливать литий.