Странен феномен повишава капацитета на батериите 08.11 | 10:56

Пробивът в създаването на батерии от следващо поколение може да дойде благодарение на специален материал, който променя структурата си при използване и така повишава производителността си с времето.

Екип от изследователи от американската Национална лаборатория "Аргон" към Министерството на енергетиката са открили нанотръби от титанов диоксид, които могат да променят своята структура в цикъла "зареждане – разреждане” на литиево-йонните батерии. Така с времето вместо да понижат, тези батерии могат да повишават своя капацитет.

Лабораторните тестове показват, че новите батерии, които са направени с този материал, могат да бъдат презареждани до половината от своя първоначален капацитет за по-малко от 30 секунди.

След като подменили конвенционалните графитни аноди с елементи, направени от титанови нанотръби, учените станали свидетели на изненадващ феномен. След няколко цикъла на зареждане и разреждане вътрешната структура на батерията започнала да се променя по начин, който значително увеличил общата ѝ производителност.

Резултатът е изненадващ за учените с оглед на факта, че въобще не са очаквали от аморфния титанов диоксид да се държи по подобен начин. Тъй като аморфните материали не притежават вътрешен ред на атомите, на тях им липсват електрическите свойства на материалите с подредени кристални решетки.

Досега на науката не беше известен нито един аморфен материал, който може да преминава през толкова дълбока структурна промяна по време на цикъла на батерията, коментират учените. Повечето материали, използвани в батериите, изминават точно обратния път по време на цикъл – от кристално към аморфно състояние.

В бъдеще аноди, направени от титанов диоксид вместо от графит, може да повишат надеждността и безопасността на литиево-йонните батерии, смятат изследователите.