Група дослідників з Університету Осаки та компанії Daikin Industries в Японії виявила новий вирішальний показник для проектування вдосконалених літій-іонних акумуляторів. Оптимізація проєктування, запропонована вченими, може зробити акумулятори безпечнішими та продуктивнішими. Про це пише Tech Xplore.

Які нові електроліти шукали дослідники?

Літій-іонні акумулятори живлять майже всю сучасну техніку — від смартфонів до електромобілів. Щоб покращити їхню продуктивність, дослідники шукають нові електроліти. Йдеться про рідке середовище, яке транспортує іони. При цьому вчені не мали чіткого керівництва для прогнозування того, чи буде новий електроліт добре працювати з графітовими негативними електродами, які зазвичай використовуються в цих акумуляторах.

Як японські вчені вирішили цю проблему?

Японські вчені розв’язали цю проблему, виявивши, що ключем є хімічний потенціал літій-іонів в електроліті. Для правильного заряджання акумулятора іони літію повинні переходити з електроліту в графітовий електрод. За словами дослідників, цей процес успішно відбувається лише тоді, коли іони літію достатньо нестабільні в електроліті, тобто коли їхній хімічний потенціал високий. Цей новий показник забезпечує чіткий числовий стандарт для визначення придатності електролітів, покладаючи край здогадкам.

Автори статті наголосили, що завдяки цьому вчені можуть прогнозувати характеристики нових матеріалів. Відповідно, це відкриття дозволяє більш раціонально та високоефективно розробляти нові електроліти.

“У цьому дослідженні ми зробили більше, ніж просто відкрили новий матеріал. Ми визначили фактор, який фактично керує реакціями заряду-розряду в літій-іонних акумуляторах. Ми сподіваємося, що наші висновки прискорять майбутні дослідження та розробки акумуляторів і сприятимуть вирішенню світових енергетичних та економічних проблем”, — наголосив доктор Ясуюкі Кондо, провідний автор дослідження.

Нагадаємо, дослідники з Канади розробили нову конструкцію твердотільного акумулятора, яка потенційно може призвести до створення дешевших, безпечніших та більш стійких систем зберігання енергії. Фокус також повідомляв, що група вчених з США розробила повністю твердотільні натрієві акумулятори, які зберігають свою продуктивність навіть за мінусових температур.