Новое открытие может привести к более быстрой зарядке и большему пробегу электромобилей
Новое открытие - быстрая зарядка и большой пробег электромобилей
В прорыве для индустрии электромобилей исследователи обнаружили способ предотвратить разрушительный и потенциально опасный побочный эффект, который может возникать при быстрой зарядке: литиевое покрытие.
Феномен происходит, когда литиевые ионы накапливаются на поверхности анода батареи (также известного как отрицательный электрод) вместо вставки в него через процесс, называемый интеркаляцией.
В результате ионы образуют слой металлического лития, который продолжает расти поверх анода. Это может повредить батарею, сократить ее срок службы, ухудшить общую производительность и вызвать короткое замыкание, что может привести к пожару или взрыву.
Исследовательская группа под руководством доктора Сюэкун Лу из Лондонского университета Куин Мэри обнаружила, что ключом к подавлению литиевого покрытия в графитовом аноде является оптимизация его микроструктуры. Это достигается путем настройки морфологии частиц и электрода для обеспечения однородной реакционной активности и снижения местного насыщения литием.
«Наше исследование показало, что механизмы литиации графитовых частиц различаются в различных условиях в зависимости от их поверхностной морфологии, размера, формы и ориентации. Это в значительной степени влияет на распределение лития и склонность к литиевому покрытию», – сказал доктор Лу.
- Сопрягайте свой iPad с Apple Pencil всего за $89
- Искусственный интеллект в юридической практике Полное руководство
- В мире подделок важно настоящее фото Трампа в наручниках
«С помощью передовой трехмерной модели батареи мы можем уловить, когда и где начинается литиевое покрытие и с какой скоростью оно растет».
В целом, исследование предлагает ценные представления о физических процессах перераспределения лития внутри графитовых частиц во время быстрой зарядки. Важно отметить, что эти знания могут способствовать разработке передовых и более эффективных протоколов быстрой зарядки.
Еще одно важное открытие: усовершенствование микроструктуры анода может увеличить энергетическую плотность батареи, что означает больше преодолеваемых расстояний на одной зарядке.
«Это значительный прорыв, который может оказать серьезное влияние на будущее электромобилей», – отметил доктор Лу. И, действительно, быстрозаряжаемые и долговечные батареи для электромобилей критически важны для полного перехода на электромобильность.
Полная статья опубликована в журнале Nature.
