Учёные улучшат характеристики литий-ионных батарей

Усилия российских специалистов были направлены на повышение ёмкости и максимальной скорости заряда-разряда литий-ионных батарей, сообщает "3Dnews".

Для этого предложено использовать особое соединение графена.

Физическая основа литий-ионного аккумулятора — два электрода, анод (плюс) и катод (минус), разделённые пористым полимерным материалом. Во время зарядки электрический ток перемещает ионы лития от катода к аноду, а во время работы батареи ионы движутся обратно. Когда срок службы батареи подходит к концу, возможность для перемещения ионов лития между электродами снижается.

Учёные предложили использовать в качестве анодного материала для литий-ионных батарей двуслойную гетероструктуру, состоящую из монослоев дисульфида ванадия и графена. Ионы лития могу связываться не только на поверхности такого материала, но и в межслоевом пространстве, что в конечном итоге приводит к его высокой удельной ёмкости.

Расчёты показали, что возможная ёмкость такого композита составит 569 мА•ч на один грамм анодного материала. Это почти в два раза выше, чем у графита — наиболее часто используемого анода в современных литий-ионных батареях.

Зафиксирована высокая подвижность ионов лития. Это теоретически обеспечит более высокую скорость зарядки и возможность питания устройств повышенной мощности.

Фото: ФАНО