Шестикратне покращення. Інженери розв’язали одну з головних проблем літій-іонних акумуляторів для електромобілів

Сучасні електричні батареї зберігають і вивільняють енергію шляхом руху іонів літію туди-сюди між електродами через рідкий електроліт. За низьких температур цей рух іонів сповільнюється, зменшуючи як потужність акумулятора, так і швидкість заряджання. Команда дослідників під керівництвом Ніла Дасгупта з кафедри машинобудування та матеріалознавства та інженерії в Інженерному коледжі МУ вже тривалий час працює над покращенням технології створення таких батарей та їх заряджання.

Раніше дослідники покращили здатність заряджати акумулятор, створивши шляхи — розміром приблизно 40 мікронів — в аноді, електроді, який отримує іони літію під час заряджання. Це значно пришвидшило зарядку за кімнатної температури, але зарядка за низьких температур все ще була неефективною. Команда виявила проблему: хімічний шар, який утворюється на поверхні електрода в результаті реакції з електролітом.

«Це покриття запобігає заряджанню всього електрода, знову знижуючи енергетичну місткість батареї», — сказав Манодж Джангід, старший науковий співробітник УМ та співавтор дослідження, опублікованого в журналі Joule.

Команді потрібно було запобігти утворенню цього поверхневого шару. Вони зробили це, покривши батарею скляним матеріалом із борат-карбонату літію товщиною приблизно 20 нанометрів. Літій-іонні акумулятори електромобілів, виготовлені таким чином, можуть заряджатися на 500% швидше за низьких температур до 10 градусів Цельсія. Батареї з такими модифікаціями зберігають 97% своєї місткості навіть після стократної швидкої зарядки за дуже низьких температур.