Возвращает до 100% напряжения: новая технология «омолаживает» старые Li-Ion-батареи

17 квітня 2025 р. 14:25

17 квітня 2025 р. 14:25


Раздел Технологии выходит при поддержке

Возвращает до 100% напряжения: новая технология «омолаживает» старые Li-Ion-батареи

Ученые из Института Нинбо Китайской академии наук совместно с исследователями из Чикагского университета разработали материалы с нулевым тепловым расширением.

Это позволило достичь практически 100% восстановления напряжения в стареющих Li-Ion-аккумуляторах . Батареи с катодами на основе слоистых оксидов с высоким содержанием лития способны обеспечивать емкость более 300 мА-ч/г благодаря кислородно-окислительным восстановительным химическим реакциям. Однако эти химические реакции, увеличивающие плотность энергии на 30%, со временем приводят к искажению кристаллической решетки и падению напряжения, а это ускоряет старение аккумуляторов.

Исследователи обнаружили отрицательное тепловое расширение в слоистых оксидах катода с высоким содержанием лития, которые сжимаются при нагревании при температурах от 150-250 °C. Это не соответствует обычным ожиданиям с точки зрения термодинамики. Однако ученые объясняют это термически обусловленными переходами от хаотической к упорядоченной структуре в катоде под действием температуры. Ученые научились управлять этим процессом.

Повертає до 100% напруги: нова технологія «омолоджує» старі Li-Ion-батареї

«Путем точной настройки можно управлять коэффициентом теплового расширения и переводить его из положительного в нулевое или отрицательное состояние», — объясняет ведущий автор исследования Цю Бао.

Разработчикам удалось первыми в мире создать надежную структуру катода с нулевым тепловым расширением. При напряжении 4,0 В происходила перестройка решетки и материал возвращался в упорядоченное состояние, а напряжение восстанавливалось почти до 100%.

По мнению ученых, результаты исследования открывают перспективу создания «умных» зарядных систем, которые смогут восстанавливать батареи прямо в процессе использования, продлевая срок их службы вдвое. Таким образом, старые аккумуляторы и даже электромобили могут получить вторую жизнь.

Это достижение открывает новые горизонты в инженерии материалов. Исследование также проливает свет на конструкцию функции самовосстановления высокопроизводительных устройств.

Как зубная паста: в Швеции создали первую в мире мягкую батарею из жидких электродов

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature

Источник: Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering

Favbet Tech – это IT-компания со 100% украинской ДНК, которая создает совершенные сервисы для iGaming и Betting с использованием передовых технологий и предоставляет доступ к ним. Favbet Tech разрабатывает инновационное программное обеспечение через сложную многокомпонентную платформу, способную выдерживать огромные нагрузки и создавать уникальный опыт для игроков.

Возвращает до 100% напряжения: новая технология «омолаживает» старые Li-Ion-батареи

Джерело: itc.ua (Технології)