Вчені вирішили одну з головних проблем літій-іонних акумуляторів

Останнім часом швидкість зарядки літій-іонних акумуляторів постійно зростає. Однак при збільшенні цього показника спостерігається зниження ємності батарей і їх передчасний вихід з ладу. Щоб вирішити цю проблему, вчені з Нідерландів використовували нанокристали оксиду ніобію-вольфраму.

Згодом при швидкій зарядці літій-іонних акумуляторів на електродах з графіту наростає шар літію, що призводить до зменшення ємності батареї. Тому дослідники почали шукати альтернативу графіту.

Ідея замінити графин на новий клас анодних матеріалів – оксид ніобію-вольфраму (NbWO) – належить дослідникам з університету MESA і університету Твенте в Нідерландах. Вони виявили, що зарядка відбувається набагато швидше завдяки унікальній структурі NbWO, що має наноканали, що дозволяють іонів літію переміщатися куди стрімкіше, ніж через графіт. Крім того, за рахунок цих каналів на електроді не утворюється шар літію. 

Для зменшення NbWO до необхідного розміру його спочатку нагрівають. У підсумку виходять частинки розміром 100 нанометрів, здатні істотно збільшити швидкість проходження іонів літію через анодний матеріал. Дослідники уточнюють, що подібна технологія не підійде для великих акумуляторів в електромобілях, але може знайти застосування в пристроях меншого розміру. Найбільш перспективною сферою застосування нової розробки вказуються джерела відновлюваної енергії, де потрібна швидка зарядка.