Новости химической науки > Сверхбатарея для электромобилей

Исследователи из США разработали «сверхбатарею», способную высвобождать накопленный электрический заряд в 100 раз быстрее, чем обычные литий-ионные аккумуляторы. Исследователи уверены, что их подход позволит разработать батареи для гибридных автомобилей.

Наночастицы LiFePO₄ имеют диаметр менее 50 нм. (Рисунок из Nature, 2009, 458, 190)

Литий-ионные аккумуляторы широко используются в качестве источников питания для электронных приборов – мобильных телефонов и ноутбуков. Однако масштабирование таких источников энергии для питания электромобилей требует существенного увеличения скорости их зарядки и разрядки (в противном случае электромобилю придется заряжать свои аккумуляторы электричеством несколько часов).

Бйонгву Канг (Byoungwoo Kang) и Гербранд Седер (Gerbrand Ceder) из Массачусетского Технологического Университета разработали материалы для создания мощного аккумулятора, способного разряжаться в течение 10-20 секунд. Канг отмечает, что изменение состава материала батареи позволяет добиться увеличения скорости зарядки и разрядки прибора, сохраняя высокую плотность запасенной в ней энергии.

Аккумулятор, разработанный командой исследователей, создан из наночастиц смешанного фосфата железа-лития (LiFePO₄) размером в 5 нм, со стеклообразным покрытием, содержание железа, фосфора и кислорода в котором понижено. В аккумуляторе скорость зарядки и разрядки зависит от скорости переноса ионов лития и электронов. Исследователи заявляют, что стеклообразное покрытие увеличивает мобильность ионов Li⁺.

Хотя до настоящего времени во многих других группах уже делались попытки покрывать материал для изготовления аккумуляторов токопроводимыми стеклами, ни одна из попыток до настоящего времени не приводила к осязаемому успеху. Питер Брюс (Peter Bruce), электрохимик из Университета Святого Андрея (Великобритания) отмечает, что, возможно, такое покрытие не приводит к увеличению скорости зарядки-разрядки всего аккумулятора, а просто влияет на электрические свойства фосфата железа-лития.

Источник: Nature, 2009, 458, 190 (DOI: 10.1038/nature07853)

метки статьи: #нанотехнологии, #неорганическая химия, #физическая химия, #химическая технология, #химия поверхности