Инженеры из Южной Кореи разработали литий-ионный аккумулятор с толстым электродом, увеличивающий пробег электромобилей на 14%

Южнокорейские ученые создали инновационный электрод для литий-ионных батарей, способный значительно увеличить расстояние, которое могут преодолеть электромобили на одном заряде. Группа исследователей во главе с профессором Кёнг-Мин Чонгом из Школы энергетики и химической инженерии Ульсанского национального института науки и технологий (UNIST) разработала электрод, толщиной в пять раз превосходящий существующие аналоги.

Эта новинка не только увеличивает емкость аккумуляторов, но и сохраняет высокие скорости зарядки. Более того, технология является экологически дружественной, так как устраняет использование химических растворителей в производственном процессе.

С каждым днем популярность электромобилей растет, что влечет за собой увеличение спроса на высокоемкие литий-ионные аккумуляторы. Ученые стремятся увеличить толщину электродов, минимизируя неактивные компоненты. Тем не менее, традиционные методы производства с использованием влажных процессов сталкиваются с проблемами аггломерации частиц, которые возникают во время испарения растворителя, что характерно для порошкообразных электродов.

Коллектив исследователей под руководством профессора Чонга разработал электрод, который превосходит существующие модели по толщине в пять раз. Плотность нового слоя достигает 3,65 г/см³, что напрямую связано с увеличением емкости. Возрастающая удельная емкость электрода составляет впечатляющие 20 мА·ч/см², что значительно превышает показатели коммерческих аналогов.

Использование этих электродов в аккумуляторах позволяет увеличивать дальность электротранспортных средств до 14%. «Эта технология может расширить расстояния, преодолеваемые за одну зарядку, до более чем 600 километров», — подчеркнул профессор Чонг.

Новая конструкция электрода характеризуется пористым сферическим проводящим материалом, который значительно улучшает проводимость. Увеличение толщины электрода традиционно ведет к удлинению пути транспорта ионов лития, что снижает производительность и замедляет скорость зарядки. Тем не менее, использование специфических материалов, таких как пористый сферический проводящий агент, помогает обойти эти ограничения, чего трудно достигнуть с применением обычных влажных методов.

«Особенно примечательно, что мы доказали работоспособность технологии на прismatic cells емкостью 1 А·ч, что открывает двери для крупномасштабного производства, выходящего за рамки лабораторных достижений», — отметила первый автор исследования Хесон О.

Это нововведение представляет важный шаг в развитии электромобилей, предоставляя им возможность соперничать с традиционными автомобилями в плане дальности поездок и времени зарядки. Это, в свою очередь, поспособствует более быстрому переходу к экологически чистому транспорту и уменьшит зависимость от ископаемого топлива.

Источник: iXBT