В Саратове нашли способ значительно повысить эффективность аккумуляторов

В Саратове нашли способ значительно повысить эффективность аккумуляторов

Новости

/

Ученым Саратовского государственного университета удалось смоделировать новый материал для аккумуляторов, который способен ускорить процесс зарядки в полтора раза и увеличить емкость батареи в пять раз по сравнению с современными аналогами. Предварительные испытания показывают, что аккумуляторы на основе этого материала сохраняют свои характеристики даже при экстремально низких и высоких температурах, что открывает путь к созданию более совершенных источников питания для смартфонов, ноутбуков и электромобилей.

В современных аккумуляторах заряд накапливается и расходуется за счет движения ионов лития (Li⁺) между электродами. Эффективность батареи зависит от того, насколько свободно эти частицы перемещаются внутри устройства и насколько много ионов может накапливать электрод. Обычно для хранения заряда используются материалы с высокой емкостью, которые при этом чувствительны к перепадам температур. Кроме того, стандартные литий-кобальтовые катоды (LiCoO₂) теряют свои свойства при частых циклах зарядки и разрядки, что приводит к снижению качества аккумуляторов с течением времени.

Исследователи СГУ предложили модифицировать материал электродов с использованием графена — ультратонкого углеродного слоя толщиной всего в один атом. Компьютерное моделирование показало: чередование слоев графена и LiCoO₂ позволяет создать более эффективный материал для аккумуляторов. Наиболее удачным вариантом оказалась структура, в которой на восемь частей оксида кобальта с литием приходилась одна часть графена по массе. Такой состав обеспечил движение ионов со скоростью в 1,6 раза выше по сравнению с чистым LiCoO₂, а зарядка стала занимать заметно меньше времени. Емкость увеличилась более чем в пять раз, и при этом показатель оставался стабильным даже в диапазоне температур от −40 °C до +80 °C.

Ученые отмечают, что реальные свойства нового материала еще предстоит проверить в лабораторных условиях. Планируется провести дополнительные расчеты, чтобы понять, как процессы отделения ионов лития от электрода влияют на эксплуатационные характеристики батареи.

По словам исследователей, эта работа приближает появление смартфонов и ноутбуков, которые смогут заряжаться за считанные минуты и работать по нескольку дней, а также развитие электромобилей с запасом хода, сравнимым с бензиновыми автомобилями. При этом такие устройства сохранят работоспособность даже в сложных климатических условиях.

Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Energy Storage. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.

Общество

Георгий Торопцев: «Дисциплина помогает мне достигать высоких результатов»

Георгий Торопцев: «Дисциплина помогает мне достигать высоких результатов»

Георгий Торопцев: «Строгий контроль над собой позволяет мне добиваться результатов»

Георгий Торопцев: «Строгий контроль над собой позволяет мне добиваться результатов»

Ольга Акимова: административная нагрузка не должна становиться препятствием для поддержки многодетных семей

Ольга Акимова: административная нагрузка не должна становиться препятствием для поддержки многодетных семей

Политика

В России предложили ввести должность уполномоченного по правам русских

В России предложили ввести должность уполномоченного по правам русских

Советник вице-спикера Госдумы предложил создать карту «Россия — страна возможностей»

Советник вице-спикера Госдумы предложил создать карту «Россия — страна возможностей»

Угроза противников — насколько она глубока?

Угроза противников — насколько она глубока?

Интервью

Искусственный интеллект вместо репетитора: Как стартап Кямала Садыкяра перевернет изучение языков

Искусственный интеллект вместо репетитора: Как стартап Кямала Садыкяра перевернет изучение языков

Лилия Бальц, основатель студии «Рапунцель»: как наращивание волос помогает звездам покорять мир медиа

Лилия Бальц, основатель студии «Рапунцель»: как наращивание волос помогает звездам покорять мир медиа

Косметология: Искусство молодости и здоровья кожи — интервью с Юлией Филатовой, основателем бренда FORKOSMO

Косметология: Искусство молодости и здоровья кожи — интервью с Юлией Филатовой, основателем бренда FORKOSMO

Новости

Сотрудников РИА Новости отметили за профессиональное освещение религиозной жизни в России

Сотрудников РИА Новости отметили за профессиональное освещение религиозной жизни в России

Сафронов считает, что смерть Федосеевой-Шукшиной способна примирить ее дочерей

Сафронов считает, что смерть Федосеевой-Шукшиной способна примирить ее дочерей

Адвокат заявила, что Сабуров не платил мошенникам за помощь с возвращением в Россию

Адвокат заявила, что Сабуров не платил мошенникам за помощь с возвращением в Россию

”

Новости — это важно!

Ксения Кацман

Главный редактор и учредитель