Нанослой ускоряет процесс внедрения лития
Достижения в области нанотехнологий - нанотехнологические процессы и наноматериалы

Для сравнения: литиевые аккумуляторы обеспечивают плотность энергонакопления порядка 500 Дж/грамм (150Вт·час/кг), типичные свинцовые аккумуляторы обеспечивают примерно 100 Дж/грамм, никель-металлогидридные – 200 Дж/грамм.

Недостаток литиевых аккумуляторов – флегматичность в процессах заряда/разряда. Т.е., например,  заряд батареи ноутбука занимает порядка часа, довольно много.

Утверждается, что найдено техническое решение, ускоряющее процесс зарядки на порядок. Исследователи из Massachusetts Inst. of Technology (США), выяснили, что проводимость по ионам лития у фосфата лития-железа, используемого в качестве катодного материала, достаточно велика и могла бы обеспечить достаточно высокие удельные мощности. Лимитирующим процессом для заряда-разряда оказался вход/выход ионов Li с поверхности LiFePO4 в каналы внутри кристаллической структуры. Специалисты нанесли на поверхность зерен кристаллического катодного материала пяти-нанометровый аморфный слой с контролируемой нестехиометрией (формулировка авторов), и это обеспечило ускорение процесса внедрения лития более чем на порядок.

По утверждениям авторов, их экспериментальное устройство легко может быть масштабировано: 1 литровая батарея сможет обеспечить 25 кВт. При такой удельной мощности заряд аккумуляторов электромобиля будет занимать всего 5 минут. Но в течение этих 5 минут подавать на зарядку придется около 200 кВт мощности.

Но по утверждениям специалистов, имеющих опят работы с подобными системами, многократные циклы заряд/разряд могут приводить к разрушению материала с аморфным слоем на поверхности и мощность, первоначально высокая, будет снижаться.

 

Источник: nanonewsnet.ru