В аккумуляторах нового поколения используются наночастицы олова для лучшей зарядки и долговечности

Аккумуляторы являются своего рода "узким местом" для многих современных устройств и машин, включая ноутбуки, смартфоны и электромобили. Более быстрая скорость зарядки и большая долговечность - два важных фактора, которые нуждаются в улучшении. Исследователи из Пхоханского университета науки и технологии и Корейского института энергетических исследований недавно представили новый композитный анод, который, возможно, сможет смягчить эти проблемы.

Вместо графита южнокорейские ученые используют в качестве материала для анода наночастицы олова, внедренные в твердый углерод. Эти наночастицы олова, заключенные в углерод, производятся с помощью золь-гель процесса и химического преобразования (восстановления) путем нагревания. Этот химический процесс производства создает равномерно распределенные наночастицы олова внутри устойчивой матрицы из твердого углерода.

В журнале ACS Nano далее сообщает, что эти модификации улучшили структурную стабильность и снизили объемное расширение по сравнению с обычными графитовыми анодами. Это приводит к повышению энергетической плотности этих элементов питания, что сопровождается оптимизацией электрохимической кинетики. Проще говоря, эти новые батареи можно заряжать быстрее, и они более долговечны.

Литий-ионные и натрий-ионные аккумуляторы выигрывают от применения наночастиц олова

Когда электрод с наночастицами олова в твердом угле используется в литий-ионных батареях, батарея выдерживает более 1 500 циклов при 20-минутной быстрой зарядке. Более того, плотность энергии в 1,5 раза выше, чем у батарей с обычным графитовым анодом. Новая технология производства батарей также демонстрирует хорошую стабильность и лучшую кинетику при использовании в натрий-ионных элементах.