Китайские исследователи разработали новый кристаллический материал с вольфрамовым ниобиумом (NBWO), который может значительно ускорить зарядку батареи без потери энергии и срока службы. Согласно Nanowerk, инновационный материал открывает возможности для создания супер -быстрых батарей, которые могут изменить электромобили и мобильные устройства.
Скорость зарядки аккумулятора зависит от того, насколько быстро ионы лития перемещаются внутри его структуры. В традиционных литий-ионных батареях ионы должны преодолеть сложные кристаллические решетки, что создает сопротивление и замедляет процесс зарядки. Исследователи из Университета Венччжоу обнаружили, что при медленной зарядке образуются упорядоченные паттерны лития, что вызывает деформацию кристаллической решетки. Однако при высокой скорости зарядки ионы хаотично распределяются внутри материала, снижая сопротивление и ускоряя процесс.
Результаты испытаний: плата за секунды - батарея с материалом RGO/NB₁₆W₅O₅₅₅, заряженной до 68,5% от емкости всего за 45 секунд. Сохраняет долговечность - после 500 циклов быстрой зарядки батарея не потеряла более 23% от емкости. Высокая плотность энергии до 406 Вт на килограмм, что намного выше, чем производительность многих современных литий-ионных батарей. Чтобы оптимизировать работу материала, ученые использовали машинное обучение, анализируя 84 000 потенциальных материалов. Они обнаружили, что добавление восстановленного оксида графена к поверхности NBWO помогает эффективно направлять ионы лития, ускоряя процесс зарядки.
Что это значит для технологий? Более быстрая зарядка электромобилей - новый материал может сократить время зарядки автомобиля с часов до нескольких минут. Революция в смартфонах - зарядные телефоны займет менее минуты. Более эффективное хранение энергии - высокий коэффициент энергосбережения поможет разработать возобновляемую энергию.
Китайские ученые продолжают исследование, чтобы масштабировать производство нового материала. Если их технология введена в коммерческие батареи, это может вызвать революцию в энергетической сфере.
