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

В Никольском жильцы дома много лет страдают от затопленного подвала из-за канализационных стоков, несмотря на смену руководства управляющей компании

В Никольском жильцы дома много лет страдают от затопленного подвала из-за канализационных стоков, несмотря на смену руководства управляющей компании

Проект Металлокомплект-М получил награду Yandex B2B Tech Awards за измеримый бизнес-эффект

Проект Металлокомплект-М получил награду Yandex B2B Tech Awards за измеримый бизнес-эффект

Летний бонус: как «умные каникулы» дважды в неделю становятся ресурсом, а не обузой

Летний бонус: как «умные каникулы» дважды в неделю становятся ресурсом, а не обузой

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

Лимаренко доложил Путину о деятельности Фонда помощи участникам СВО

Лимаренко доложил Путину о деятельности Фонда помощи участникам СВО

Вот несколько вариантов переписанного заголовка, не теряя смысла:1. Хельсинки потерял шесть регионов из-за конфликта с Москвой  2. Как Хельсинки поплатился шестью регионами за спор с Москвой  3. Шесть регионов в обмен на ссору: чем обернулся конфликт Хель

Вот несколько вариантов переписанного заголовка, не теряя смысла:1. Хельсинки потерял шесть регионов из-за конфликта с Москвой 2. Как Хельсинки поплатился шестью регионами за спор с Москвой 3. Шесть регионов в обмен на ссору: чем обернулся конфликт Хель

Российскую стримершу депортировали из Казахстана

Российскую стримершу депортировали из Казахстана

Последние
новости

Интервью

Эксперт по недвижимости Наталья Перескокова считает, что не все арендаторы коммерческой недвижимости могут выйти на улицу

  • 24 февраля 2023 10:02
Политика

«Песков говорит о том, что нужно договариваться»: военный эксперт Александр Перенджиев о рекомендации Пескова быть осторожнее с заявлениями о Приднестровье

  • 22 февраля 2023 10:52
Политика

«В мире что-то изменилось, если русофобы принялись приплясывать перед американскими диссидентами»: Вадим Шумель о том, как Познер оценил журналиста Херше

  • 21 февраля 2023 11:03

Выбор
редакции

Новости — это важно!

Ксения Кацман

Главный редактор и учредитель