Японські вчені створили добавку, яка сповільнює деградацію літій-іонних акумуляторів

Дослідники з японського інституту JAIST розробили добавку для графітових анодів літій-іонних акумуляторів. Комірка з новою добавкою зберегли 95,6% початкової місткості після 1000 циклів заряджання, повідомляє Interesting Engineering.

Деградація тягових акумуляторів — давно відома проблема. У сучасних електромобілях вона виражена не настільки сильно, щоб серйозно турбувати першого власника. Вчені JAIST додали в хімічний склад графітового анода речовину пентафторфеніл тіофен іміну (FPTI). Вона під час перших кількох циклів заряджання формує на поверхні анода захисну плівку, яка стримує подальшу деградацію.

- Реклама -

Цей захисний шар дає змогу іонам літію рухатися між електролітом і анодом, не вступаючи в небажані хімічні реакції. Коли такий шар нестабільний, зростає споживання активного літію та електричний опір. Комірка через це швидше втрачає місткість. В експерименті FPTI додавали в електроліт у концентрації від 2 до 4 мг на мілілітр. Добавка сформувала стабільніше й водночас електропровідне покриття на аноді.

Молекулярний склад добавки впливає на властивості акумулятора по-різному. Сполуки на основі сірки та іміну входять до захисного шару, а фтор збагачує з’єднання літію на поверхні анода. Разом це скорочує побічні хімічні реакції та полегшує рух іонів літію через межу «електрод — електроліт». Комірки з концентрацією 2 мг FPTI на мілілітр зберегли 89,4% початкової місткості після 1000 циклів заряджання. З концентрацією 4 мг показник зріс до 95,6%. Контрольний зразок без добавки за той самий час зберіг лише 62,7% місткості, а виразне падіння показників почалося вже після 350 циклів.

Підписуйтесь на Mediasat у Telegram: тут найцікавіші новини ТБ та телекому

Пряме додавання FPTI в електроліт готової комірки, однак, підвищує опір катода й погіршує характеристики комірок типу NMC (нікель-марганець-кобальт). Тому добавка ефективна лише на етапі підготовки графітового анода. Після цього комірку збирають зі звичайним за складом електролітом.

Добавка підвищила й енергомісткість акумулятора. Зразок із концентрацією FPTI 4 мг/мл показав зростання щільності зберігання заряду зі 130 до 233 Вт·год/кг, а з концентрацією 2 мг/мл — до 192 Вт·год/кг. Для впровадження добавки в серійне виробництво знадобляться масштабні випробування. Дослідники все ж вважають, що звичайні літій-іонні батареї мають ще значний запас для покращення експлуатаційних характеристик.

До речі, нагадаємо: на початку лютого український уряд спростив ввезення літій-іонних акумуляторів у країну, виключивши їх зі списку товарів, що потребують ліцензій на імпорт.

- Реклама -

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

- Реклама -

Читайте також

YouTube може вийти на ринок аудіокниг, де домінують Spotify та Audible

YouTube веде перемовини з видавцями про аудіокниги в передплаті Premium. Такий крок може вивести платформу на ринок, де нині домінують Spotify та Audible.

Військова версія Starlink знову працює, але хто обмежив зв’язок — досі невідомо

15 жовтня Міноборони повідомило про відновлення зв'язку Starshield у русі. Хто запровадив обмеження, невідомо: Маск указує на уряд США, а там це заперечують.

YouTube Music почав позначати треки, створені штучним інтелектом

YouTube почав додавати в YouTube Music мітку AI до пісень, створених генеративним ШІ. Натиснувши на неї, слухач побачить, яку роль у треку відіграв алгоритм.

WhatsApp запустив гостьові дзвінки для людей без акаунта в месенджері

WhatsApp дозволив запрошувати до дзвінків людей без акаунта в месенджері. Гості не бачать номерів інших учасників і не можуть надсилати повідомлення.

Нацрада оштрафувала радіостанцію «Чемпіон» на 45,8 тис. гривень

14 жовтня Нацрада оштрафувала радіо «Чемпіон» за порушення строку повідомлення про перенесення передавача. Сума штрафу — 10% ліцензійного збору, або 45 760 грн.