Чо Ын Э, профессор материаловедения и инженерной безопасности KAIST (KAIST)
Корейский передовой институт науки и технологий (KAIST) заявил в среду, что разработал новый материал, который увеличивает удельную энергию литий-ионных батарей на 20 процентов, сохраняя при этом их стабильность.
Согласно исследованию, проведенному Чо Ын Э, профессором материаловедения и инженерной безопасности KAIST, литий-ионные батареи, чей катод на 80 процентов состоит из никеля, демонстрируют энергоемкость 200 ампер-часов на грамм. Однако недавно разработанные катодные материалы могут вместить на 20 процентов больше ионов лития и обладают энергоемкостью до 250 ампер-часов на грамм.
Катоды - один из четырех ключевых компонентов литий-ионных батарей, наряду с анодами, сепараторами и электролитами. Чем выше доля никеля в катодах, тем более мощными становятся литий-ионные батареи, но и менее стабильными.
«Если существующие катоды с высоким содержанием никеля могут вместить 100 ионов лития, новые катоды могут содержать 120 ионов лития, обеспечивая большую энергию для аккумуляторов», - сказала Чо The Korea Herald.
Чо добавила, что катоды с высоким содержанием лития еще не поступили в продажу, потому что когда слишком много ионов лития попадает на катоды, они вступают в реакцию с кислородом и нарушают структуру катодов.
Однако Чо решила проблему нестабильности, покрыв богатые литием катоды металлом, называемым ванадием.
Согласно исследованию, литий-ионные батареи, покрытые ванадием, сохраняют 92 процента исходной производительности после 100 циклов зарядки-разрядки, в то время как батареи без покрытия сохраняют 74 процента начальной емкости.
Кроме того, катоды, покрытые ванадием, вернулись в исходное состояние на уровне 81 процента после однократной зарядки и разрядки, в то время как катоды без покрытия восстановили свое исходное состояние на уровне 69 процентов при одинаковых условиях.
«Ванадий не является обычным материалом, но, поскольку для покрытия катодов используется очень небольшое количество, он вряд ли приведет к увеличению стоимости литий-ионных батарей», - сказала Чо.
Ким Бён Ук (kbw@heraldcorp.com)