Новый аккумулятор не теряет своей емкости

Традиционные литий-ионные батареи теряют свою емкость из-за химической деградации по мере увеличения времени зарядки. Емкость батареи нового SSD не уменьшается. Кроме того, плотность энергии намного выше. Благодаря беспрецедентно стабильному материалу электродов новая полупроводниковая батарея не теряет своей емкости даже после сотен циклов зарядки.

У современных аккумуляторов емкость уменьшается по мере увеличения времени зарядки из-за химического износа. Этот процесс хорошо виден, например, в смартфонах, которые большинство пользователей заряжают каждый день и поэтому теряют много рабочего времени через два-три года. Однако это также относится к электромобилям и другим устройствам с аккумулятором большей емкости, но основанным на той же технологии.

Исследователи из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) и Йокогамского национального университета (YNU) сообщили о новой полупроводниковой батарее, которая благодаря материалу электродов не теряет своей емкости даже после сотен зарядок.

Плотность энергии намного выше, чем у литий-ионных аккумуляторов. Согласно данным, опубликованным в журнале Nature Materials, для положительных электродов (катодов) использовались литийсодержащие оксиды ванадия с неупорядоченной солевой структурой решетки. Вместе с оптимизированным электролитом им удалось достичь плотности энергии 750 ватт-часов на килограмм. Традиционные литий-ионные батареи, имеют плотность энергии всего около 120 Втч/кг.

Следует также отметить высокую износостойкость полупроводниковой батареи. При плотности заряда 300 мА·ч/г для сульфидного электролита снижения емкости не произошло даже после 400 циклов зарядки-разрядки. Это также связано с небольшим сжатием и расширением катода, химические свойства которого гарантируют, что его объем остается почти одинаковым как заряженным, так и незаряженным. По словам Нираджа Шармы, разработка может значительно снизить затраты на батареи.

«Уменьшение емкости после 400 циклов зарядки показывает превосходные характеристики этого материала по сравнению с традиционными твердотельными батареями. Это открытие может значительно снизить стоимость батарей. Разработка практичных и эффективных твердотельных батарей также может привести к развитию, передовых электромобилей.