Нанопокрытие для батарей электромобилей: ученые увеличили срок службы в 5 раз

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Учёные из Арканзасского университета нашли способ продлить жизнь батареям электромобилей в пять раз. Команда инженеров под руководством Сянбо «Генри» Мэна разработала нанопокрытие, которое улавливает вредный кислород внутри литий-ионных ячеек и не даёт им деградировать.

Автор: grok Источник: grok.com

Проблема популярных катодов NMC811 (никель-марганец-кобальт) известна давно: при многократных циклах заряда-разряда материал выделяет кислород. Этот кислород вступает в реакцию с электролитом, образует газы и побочные продукты, разрушает структуру электрода и снижает ёмкость батареи.

Решение оказалось изящным. Исследователи нанесли на поверхность катода слой сульфида циркония толщиной всего два нанометра. Когда при работе батареи выделяется кислород, покрытие химически связывает его, превращаясь в сульфат циркония. По сути, слой работает как «ловушка» для кислорода: он не даёт ему окислять электролит и повреждать внутренние компоненты ячейки.

Бонусом защитный слой стабилизирует границу между катодом и электролитом, снижает риск микротрещин и сохраняет кристаллическую структуру активного материала. В тестах обычные катоды NMC811 теряли работоспособность уже после ~200 циклов. Образцы с нанопокрытием проработали более 1 000 циклов, а после 1 300 циклов сохранили около 60 % исходной ёмкости.

Технологию наносили методом атомно-слоевого осаждения — точный промышленный процесс, который уже используют при производстве полупроводников. Это упрощает масштабирование разработки. Сейчас испытания проводили на монетных элементах питания, но авторы работы уверены: подход применим и к крупноформатным батареям для электромобилей.

Кевин Веласкес, аспирант и первый автор исследования, отметил в публикации, что команда продолжает работу над оптимизацией состава покрытия и подбором совместимых электролитов. Учёные планируют проверить долговечность решения при высоких температурах и быстрой зарядке — ключевых сценариях эксплуатации электрокаров.

Источник: interestingengineering

Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Пятница 13-е: почему обычная дата превратилась в мировой символ неудач

Сегодня пятница, 13 ноября. Для большинства это просто конец рабочей недели, но есть люди, которые в такую дату предпочитают не начинать важных дел, не отправляться в путешествия и даже не...

JVC 9501: Как японский радиогигант 1976 года создавал магнитолы для работы за «железным занавесом»

В августе 1976 года японская фирма Victor Company of Japan наладила сборку переносной магнитолы JVC 9501 массой 4,6 кг и габаритами 24,6 см в высоту на 37,4 см в ширину. Базовая модель...

Обзор беговой дорожки Genau Nordic 75: как три минуты ходьбы оказались тяжелее двадцатиминутной тренировки

Бегать по утрам нравится далеко не всем, особенно когда за окном дождь или холодно. С домашней беговой дорожкой все проще: заниматься можно в любое удобное время. Genau Nordic 75 позволяет...

Обзор Rapoo VT0 Max – флагманская начинка в ультралегком исполнении

Минимальная масса при бескомпромиссной аппаратной мощи — именно так сейчас выглядит золотой стандарт для манипуляторов, ориентированных на киберспорт. Наш сегодняшний гость, Rapoo VT0...

✦ ИИ  Колтуны у собаки после мокрого снега: почему влажная шерсть спутывается быстрее

После прогулки по мокрому снегу собака может выглядеть почти чистой. На шерсти нет репейника, веток или заметной грязи, поэтому хозяин вытирает лапы и ждёт, пока остальное высохнет само. На...

Три нейросети и один музыкант с гитарой: кто составил рабочий сет-лист на 60 минут

Можно ли поручить нейросети не просто перечислить популярные песни, а собрать из них программу с ограничениями по времени, составу и тематике? Для проверки один и тот же промпт отправили...