Графен увеличит емкость батарей

Источник: http://www.zr.ru/content/news/844351-grafen-uvelichit-zapas-xoda-elektromobilej-v-10-raz/, Андрей Ежов.

Ученые Стэнфордского института материаловедения и энергетики из Калифорнии решили проблему износа литий-ионных аккумуляторов с помощью графена. Инновационный материал также позволил на порядок увеличить емкость батарей.

Аккумуляторная батарея — самый дорогой и проблемный компонент электромобилей, не позволяющий им в массовом порядке вытеснять с потребительского рынка автомобили с ДВС. Реальный запас хода «электричек» на данный момент невелик, а полноценная зарядка занимает несколько часов. Многие производители электромобилей предлагают использовать для своих моделей специальные терминалы экспресс-зарядки, которые позволяют примерно за полчаса «подкормить» батарею на 70–80%, но форсированная зарядка приводит к быстрому износу АКБ, снижению ее емкости и последующему выходу из строя, поэтому на регулярной основе пользоваться экспресс-терминалами не рекомендуется.

Главная причина износа батарей — разрушение анода. Ионы лития, внедряющиеся в структуру материала положительного электрода, разрушают его вследствие многократных циклов перезарядки, способность аккумулятора запасать энергию при этом снижается. Стэнфордские исследователи долго экспериментировали с конструкцией литий-ионного аккумулятора на композитных электродах с наночастицами кремния и смогли упаковать каждую такую частичку в графеновую оболочку, которая не только препятствует разрушению структуры электрода, но и позволяет до десяти раз увеличить емкость аккумулятора. Ученые провели несколько успешных тестов, инновационная батарея функционировала в них стабильно и эффективно, и теперь разработчики хотят внедрить графен в структуру электродов из более дешевых материалов, нежели композит с наночастицами, чтобы цена аккумулятора была конкурентоспособной.