Ученые из Сибири разработали способ увеличения работы аккумуляторов

Как работают литий-ионные батареи, и по каким параметрам они будут лучше работать?

Как сообщает ТАСС, ученые из Сибирского федерального университета, Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН и НИТУ МИСиС нашли способ сделать литий-ионные аккумуляторы вдвое более емкими - для этого они решили использовать в качестве анода графен и дисульфид ванадия. Открытие описано в статье, опубликованной в журнале «The Journal of Physical Chemistry».

- Результаты нашего исследования показывают, что структуры из графена и дисульфида ванадия можно использовать в качестве перспективного анодного материала для литий-ионных батарей с высокой удельной емкостью и скоростью заряда, - пишут ученые в статье.

Литий-ионные аккумуляторы - это батареи, которые сейчас используют в большинстве электронных устройств, в том числе во всех современных смартфонах. Такой элемент питания имеет два электрода, положительно заряженный анод и отрицательно заряженный катод, разделенные полимерным материалом. При подключении к электрической сети ионы лития перемещаются от катода к аноду; а когда аккумулятор отдает энергию, происходит обратный процесс.

Ученые предложили использовать в аккумуляторах соединения графена с дисульфидом ванадия. Удельная емкость такого материала достигается за счет того, что ионы лития связываются не только на его поверхности, как это происходит обычно, но и между слоями материала. Один из слоев это графен, двумерная модификация углерода, а второй - дисульфид ванадия (VS2). При этом толщина этой двухслойной пластины около одного нанометра. Расчеты показали, что удельная емкость анодного материала в таком случае достигает 569 мАч на грамм, что почти вдвое больше, чем у графита, часто используемого в этом качестве сейчас.

Подвижность ионов лития внутри анодного материала обеспечивает и высокую скорость зарядки: такие литий-ионные батареи будут заряжаться значительно быстрее, в том числе при низких температурах окружающей среды.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ