Ученые из Массачусетского технологического института разработали способ сверхбыстрой зарядки литиево-ионных аккумуляторных батарей. Группа исследователей во главе с Джербрандом Седером создала миниатюрный элемент питания, который может быть полностью заряжен и разряжен за секунды.
Достичь этого удалось за счет использования в конструкции батареи смешанного фосфата лития и железа (LiFePO4), уже давно вошедшего в практику разработки литиевых аккумуляторов. Новые свойства этому материалу ученые смогли придать, получив его в форме наноразмерных гранул, покрытых тонким слоем стеклоподобного материала на основе фосфата лития.
В традиционных аккумуляторах процессы переноса ионов между электродами идут очень медленно. Даже если аккумулятор позволяет запасать большое количество энергии, он не может отдать ее всю сразу. В частности, это обстоятельство очень мешает разработчикам электромобилей, чьи машины могут долго ехать с определенной скоростью, но не способны резко ускориться.
Седер и его коллеги нашли способ преодолеть подобные ограничения. Они сумели в одном процессе объединить получение смешанного фосфата лития-железа (в форме наноразмерных гранул с очень развитой поверхностью) и покрытие их стеклоподобным фосфатом лития, служащим проводником для ионов лития.
Протестированный в лабораторных условиях образец миниатюрной батареи полностью заряжался и разряжался за 10 - 20 секунд. Аналогичный элемент питания, но без нового материала, заряжался за шесть минут.
Еще одним достоинством разработки является полное отсутствие деградации в ходе многочисленных циклов зарядки и разрядки аккумулятора. По словам авторов, подобные устройства могут появиться в продаже через два - три года.
