Переосмисливши ключовий компонент батареї, вчені з Китаю придумали так звану надзвичайно швидку зарядку, яка дозволяє літій-іонній батареї досягти 60-відсоткової ємності менш ніж за шість хвилин. Прорив вважається значним для світу електромобілів, де час перезарядки значно відстає від часу заправки звичайних автомобілів, і може зробити їх дуже привабливою пропозицією щодо цього.
Під керівництвом дослідників з Університету науки та технологій Китаю робота зосереджена на одному з двох електродів у літій-іонній батареї - аноді. Це представляє великий інтерес для вчених у цій галузі, тому що модернізовані аноди можуть забезпечити великі переваги у продуктивності, зокрема утримання набагато більшої кількості енергії та набагато швидшу зарядку.
Перший варіант включає заміну суміші графіту і міді чистим металевим літієм, проголошеним «матеріалом мрії», який може забезпечити до 10 разів більшу ємність існуючих пристроїв. Інший цікавий варіант передбачає введення експериментальних наносфер в анод для збільшення ємності або повна відмова від анода, щоб зробити батарею менше та дешевше.
Автори цього нового дослідження прагнули поліпшити стандартний анод, розробивши нову пористу архітектуру з частинами графіту певного розміру. Ідея полягала в тому, щоб вирішити проблему невпорядкованої природи сучасних анодів, в яких є місця, які означають, що батареї не так добре піддаються швидкій зарядці за допомогою теоретичного моделювання на рівні частинок для визначення оптимального розташування.
Завдяки ідеальному розподілу частинок та просторів різного розміру в аноді команда також додала мідні нанодроти та мідне покриття, а також використовувала нагрівання та охолодження для створення свого нового компонента. Як повідомляє TechXplore, цей анод був вбудований у стандартну літій-іонну батарею і дозволяв заряджати її до 60 відсотків за 5,6 хвилин і до 80 відсотків за 11,4 хвилин.
Описана як «літій-іонна батарея, що дуже швидко заряджається», вчені розглядають цю технологію як перспективну сходинку на шляху до більш бажаних електромобілів, сходинок до «мети швидкої зарядки» Міністерства енергетики США - 10 миль (16 км) подорожі за хвилину заряджання.
Дослідження було опубліковано в журналі Science Advances.