Аккумуляторы стали на 750% долговечнее благодаря… воде. Ученые создали новый метод стабилизации литий-металла

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

А вы знали, что обычная вода может стать ключом к долгой жизни аккумуляторов? Звучит, как начало фантастического рассказа, но это — реальность, воплощенная в лабораториях KAIST. Команда корейских ученых совершила впечатляющий прорыв в области литий-металлических батарей, увеличив срок их службы на целых 750%. И всё это, в значительной степени, благодаря… воде. Но давайте по порядку.

Литий-металл: заманчивая перспектива, но с подвохом

Литий-металл — это тот самый «супергерой», которого давно ждали в мире аккумуляторных технологий. Он обещает дать нашим гаджетам и электромобилям намного большую дальность и автономность по сравнению с привычными литий-ионными аккумуляторами. Однако у этого материала есть свои капризы. Главная проблема — нестабильность: во время зарядки на поверхности литий-металла образуются так называемые дендриты — микроскопические наросты, похожие на иголки. Они не только снижают производительность батареи, но и создают риск короткого замыкания и даже возгорания.

Аккумулятор, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Традиционные методы защиты, включающие нанесение различных покрытий на поверхность металла, оказались не слишком эффективными и к тому же, зачастую, неэкологичными, подразумевая использование токсичных материалов. Что же делать?

Вода, гуаровая камедь и полые нановолокна: рецепт успеха

Учёные из KAIST нашли неожиданное решение: они разработали защитный слой из полых нановолокон. В качестве основы они использовали гуаровую камедь — природный полимер, получаемый из растений. Но самое интересное — растворителем здесь выступала обычная вода, делая процесс производства максимально безопасным для окружающей среды.

В чём же секрет?

Позвольте объяснить: полые нановолокна не просто покрывают литий-металл. Они создают своего рода «дорожную карту» для ионов лития, контролируя их перемещение и препятствуя образованию тех самых опасных дендритов. Пустоты внутри волокон играют ключевую роль — они не дают ионам лития беспорядочно накапливаться на поверхности металла, стабилизируя его взаимодействие с электролитом.

750% - это не шутки

И результаты впечатляют: аккумуляторы с таким защитным слоем проработали на 750% дольше по сравнению с обычными литий-металлическими аккумуляторами! Более того, батарея сохранила более 93% своей первоначальной ёмкости даже после 300 циклов зарядки-разрядки — показатель, который смело можно назвать мировым рекордом.

Аккумулятор, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Экологичность — ещё один плюс

И вот ещё один важный момент: этот защитный слой полностью разлагается в почве всего за месяц. Честно говоря, такое сочетание высокой производительности и экологичности — большая редкость в мире современных аккумуляторов.

Что дальше?

Конечно, до массового внедрения этой технологии ещё предстоит проделать большую работу, но одно ясно точно — научное сообщество сделало огромный шаг вперед. Этот прорыв открывает новые горизонты для развития электромобилей, портативных устройств и возобновляемых источников энергии. А главное, он демонстрирует, что порой самые простые решения оказываются самыми эффективными. И кто знает, возможно, в будущем мы будем вспоминать эпоху «нестабильных» аккумуляторов, как мы сейчас вспоминаем старые добрые кассеты.

7 комментариев

Добавить комментарий

s
Конечно, до массового внедрения этой технологии ещё предстоит проделать большую работу

не смешно уже стабильно пару раз в год такое читать про очередную пупербатарею только дайте денег нашему стартапу
DiLouk
Добавить нечего. Когда появятся в реальных продуктах, например в айфоне или тесле, тогда и поговорим и восхитимся.
I_Sanya
Вообще если проследить историю аккумуляторов. То есть прогресс. Он постепенный и просто мы его не замечаем. К примеру какие раньше были ёмкости на телефонах и какие сейчас. Заметно она увеличена. Также к примеру сейчас в мобильных устройствах используются кремний-углеродный аккумулятор. Конечно всегда охота увидеть революцию. Но такое происходит редко.
DiLouk
Емкость увеличена только за счет увеличения размера аккумулятора.
Раньше телефоны были поменьше в размерах и полегче. В эпоху до 6". Например у айфона 13 мини 5.4" массой 140г аккумулятор всего 2400мАч.
111414176607912243543@google
А что такое «литий-металл»? 😂 Я как-то до этого не подозревал, что есть литий-пластмасса или литий-газ.
Z
Как заряжал телефон каждый день, так и продолжаю. Где все эти ежегодные изобретения — непонятно.
V
«Шо, опять?!» ©
Очередная супербатарея из гуаровой камеди и нановолокон...
Понятное дело, что нашли — из того и сделали, но осетра в 750% надо бы урезать, скромнее надо быть!

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Физики нашли способ рассчитать момент рождения черной дыры без помощи суперкомпьютеров

Когда крупное облако материи или энергии сжимается под действием собственного притяжения, у этого процесса есть два возможных финала. Если исходной энергии недостаточно, сжатие будет временным:...

Холестерин, диеты и статины: как менялось понимание сердечно-сосудистого риска

Контроль холестерина используется в профилактике сердечно-сосудистых заболеваний с середины XX века, однако современное понимание этой системы формировалось постепенно и прошло несколько...

Обзор умной колонки Яндекс Станция Дуо Макс – как экран меняет работу с Алисой

Яндекс Станция Дуо Макс выглядит как устройство к которому сразу возникает простой вопрос: экран здесь действительно нужен или это просто способ сделать умную колонку дороже и заметнее? В этом...

✦ ИИ  «Cкуф»: как фамилия стала названием явления и что оно означает

«Скуф» — новый термин, описывающий мужчину, который сознательно не развивается. История, которая началась с фамилии и превратилась в мем, отражающий современный образ жизни.

Почему компьютерную ошибку называют «багом»

В мире информационных технологий слово «баг» стало привычным термином для обозначения любой ошибки в программе или системе. Оно звучит технически, но его происхождение уходит далеко за пределы...