Копипаст | 2000 километров с одной зарядки? Легко!

hightech.plus/2023/03/29/novii-anod-uvelichit-zapas-hoda-elektrokarov-v-10-raz

Рынок электромобилей переживает взрывной рост — объем продаж в прошлом году превысили $1 трлн. Естественно, растет и спрос на аккумуляторы, особенно на такие, которые могли бы повысить запас хода. Команда исследователей из Южной Кореи разработала полимерный связующий компонент для стабильного и емкого анода литий-ионной батареи, с помощью которого можно будет на порядок увеличить дальность поездки на электрическом автомобиле.
Емкие анодные материалы — например, кремний — необходимы для создания производительных литий-ионных батарей. Они могли бы увеличить запас хода, который предлагают современные графитовые аноды, как минимум в 10 раз. Загвоздка в том, что увеличение анода в объеме во время реакции с литием снижает производительность и стабильность работы батареи. Для того чтобы решить эту проблему, ученые начали обращаться к полимерным связующим материалам, способным контролировать увеличение объема, сообщает EurekAlert.

Тем не менее, до сих пор исследования ограничивались исключительно образованием поперечных и водородных связей. Оба этих метода имеют свои недостатки. Новый полимер, разработанный химиками из Южной Кореи, не только взял все лучшее от водородных связей, но и использует силы по закону Кулона (притяжение между отрицательными и положительными зарядами). Это взаимодействие обладает силой 250 кДж/моль, что намного больше, чем у водородных связей, но при этом они обратимые, то есть позволяют легко управлять объемным расширением.

Поверхность анодного материала в основном заряжена отрицательно, а слои полимеров заряжены попеременно то отрицательно, то положительно, чтобы лучше соединяться с анодом. Более того, для лучшего регулирования физических свойств и осуществления литий-ионной диффузии ученые применили полиэтиленгликоль. В результате получился надежный емкий электрод, а литий-ионная батарея стала максимально емкой.

«Это исследование в потенциале способно значительно увеличить плотность энергии литий-ионных батарей благодаря внедрению емких анодных материалов, что поможет повысить запас хода электрического транспорта. Аноды на основе кремния смогут повысить запас хода по меньшей мере в десять раз», — заявил профессор Пак Суджин, один из исследователей.