Вернуться в раздел Познавательный блог

Почти идеальный аккумулятор

Конструкция с твердым электролитом значительно улучшит работоспособность и безопасность аккумулятора.

ND15MITMassAve.4x519
Молекулярная структура нового электролита включает в себя атомы лития (зеленые), атомы серы (желтые), тетраэдров PS 4 (фиолетовые) и GeS 4 (синие)

Каждый хочет улучшения своего аккумулятора, чтобы увеличить работу смартфона или дольше ездить на электрическом автомобиле. Так исследователи всего мира сосредоточены на повышении количества энергии, которую аккумуляторы могут удерживать, повышая их уровень безопасности.

Исследователями из Массачусетского технологического института (MIT), работавшими с Samsung и другими партнёрами, был разработан новый способ, который может стать практичным для самых распространенных аккумуляторных батарей, использующих твердый материал для электролита. Электролит - это компонент, который перемещает заряженные частицы между двумя электродами в качестве зарядов батареи. Идея заключается в том, что электролит является твердый, а не жидким, как это делается сегодня, он может значительно увеличить срок службы аккумулятора и повысить его безопасность, при этом значительно увеличивая количество сохранённой энергии.

Команда во главе с доктором Ян Ванем из MIT и Джербранд Седером, приглашенного профессора материаловедения и инженерии, направленной на развитие твердотельных электролитов для литий-ионных батарей. В настоящее время в таких батареях используется электролит; обычно жидкий органический растворитель, который способствует перегреву и в дальнейшем воспламенению, из-за которого временно не используются Боинги 787, объясняет Седер. Другие учёные также искали замену жидкого электролита, но эта группа является первой, которая показывает, что твердый материал может проводить ионы достаточно быстро, чтобы хорошо работать в батареях такого типа.

"Все пожары которые вы видели с Боингами, Тесла, и другими - все они вызваны воспламенением электролита", говорит Седер. “В обычном состоянии литий, сам по себе не горюч, а с твердым электролитом вскоре не останется проблемы с безопасностью, там просто нечему будет гореть”, - говорит он.

Предлагаемый твердый электролит, также имеет и другие преимущества. "У твердотельного электролита, практически нет реакции деградации," говорит Седер. И это означает, что такие батареи могут работать до "сотни тысяч циклов."

Первоначальные выводы команды сосредоточены на суперионных литий-ионных проводниках, которые соединяются с литием, германием, фосфором и серой. Но принципы, вытекающие из этого исследования могут привести к разработке еще более эффективных материалов, как говорит говорит команда учёных.

Твердотельные электролиты могут стать "настоящими переключателем в игре," говорит Седер, решив раз и на всегда большинство оставшихся вопросов о долговечности аккумулятора, безопасности и стоимости. Результатом, как говорит он, может стать "почти идеальный аккумулятор."

Return to Top ▲Return to Top ▲