Аккумуляторы стали мощнее на 80% без изменения химии — учёные просто добавили внутрь металл
iXBT.com ·
Международная группа исследователей разработала способ повысить мощность аккумуляторов до 80% без изменения их основного химического состава. Для этого ученые предложили добавлять внутрь батареи небольшие металлические элементы, которые работают как беспроводные электроды и помогают быстрее переносить заряд.
Международная группа исследователей разработала способ повысить мощность аккумуляторов до 80% без изменения их основного химического состава. Для этого ученые предложили добавлять внутрь батареи небольшие металлические элементы, которые работают как беспроводные электроды и помогают быстрее переносить заряд.
Разработку создали специалисты Барселонского института материаловедения (ICMAB-CSIC), Каталонского института нанонауки и нанотехнологий (ICN2) и Национального университета Ла-Платы в Аргентине.
Обычно аккумулятор состоит из двух электродов и электролита между ними. Электролит позволяет перемещаться ионам, но не должен проводить электроны напрямую между электродами. Иначе может произойти короткое замыкание.
Исследователи обнаружили, что небольшие металлические элементы внутри электролита могут, наоборот, улучшить работу батареи. В эксперименте ученые использовали цинк-воздушные аккумуляторы и поместили в них небольшие фрагменты платины и цинка.
Под воздействием электрического поля металлические элементы разделяли заряды на своих сторонах. Благодаря этому они начинали работать как дополнительные электроды, хотя не были соединены проводами с основной электрической цепью.
Такой подход позволил улучшить перенос заряда внутри аккумулятора и уменьшить потери энергии. Объемная плотность мощности выросла до 80%, внутреннее сопротивление снизилось до 64%, а предельная плотность тока увеличилась более чем на 50%.
Особенно перспективной технология может оказаться для цинк-воздушных аккумуляторов. Они используют относительно доступные материалы и отличаются высокой пожарной безопасностью, но пока имеют сравнительно низкую мощность и медленно проводят электрохимические реакции.
Улучшенные цинк-воздушные батареи в будущем могут использоваться в системах хранения энергии (например, для солнечных и ветровых электростанций). При этом речь пока идет не о готовой коммерческой технологии, а о новом принципе устройства аккумуляторов. Ученым еще предстоит проверить его долговечность, безопасность и возможность массового производства.
Важно, что увеличение мощности на 80% не означает, что аккумулятор сможет хранить на 80% больше энергии. Технология прежде всего позволяет батарее быстрее отдавать энергию и работать с меньшими потерями.