В России увеличат ёмкость литий-ионных батарей втрое
Новый наноматериал уже прошёл электрохимические исследования
Как сообщает РИА Новости, российские учёные из Национального исследовательского технологического университета МИСиС совместно с корейскими коллегами из Сеульского национального университета науки и технологий, индийскими учёными из Научно-технологического института SRM и норвежскими коллегами из Норвежского университета науки и технологий смогли в три раза увеличить ёмкость и продлить срок службы литий-ионных батарей.
Цикл зарядки-разрядки в таком аккумуляторе обеспечивается движением ионов лития между двумя электродами — от отрицательно заряженного анода к положительно заряженному катоду. Сфера применения литий-ионных батарей постоянно расширяется, но при этом их ёмкость до сих пор ограничена свойствами графита — основного анодного материала. Учёные НИТУ МИСиС вместе с зарубежными коллегами синтезировали новый материал для анодов, способный обеспечить серьёзный прирост ёмкости и продлить срок службы батареи.
Полученные пористые наноструктурные микросферы состава Cu0,4Zn0,6Fe2O4 в качестве материала анода обеспечивают ёмкость втрое выше, чем у существующих на рынке батарей, при этом позволяя увеличить число циклов зарядки-разрядки в пять раз по сравнению с другими перспективными альтернативами графиту. Такое улучшение достигается за счет синергетического эффекта при сочетании особой наноструктуры и состава использованных элементов.
Синтез конечного материала происходит в один шаг без промежуточных этапов благодаря использованию метода спрей-пиролиза. Для этого, как объяснили учёные, водный раствор с ионами нужных металлов превращают в туман при помощи ультразвука, а затем воду при температурах до 1200 °С выпаривают с разложением исходных солей металлов. В результате получаются сферы микронных или субмикронных размеров с пористостью, необходимой для работы в литий-ионной системе.