Ученые создали новый наноматериал, который смог увеличить емкость и продлить срок службы литий-ионных батарей в несколько раз.
Литий-ионные батареи — это основной тип аккумуляторов для бытовых приборов от смартфонов до электромобилей. Цикл зарядки-разрядки в таком аккумуляторе обеспечивается движением ионов лития между двумя электродами — от отрицательно заряженного анода к положительно заряженному катоду.
Батареи такого типа активно используются во многих сферах жизни, однако их емкость до сих пор ограничена свойствами графита — основного анодного материала.
Ученым НИТУ МИСиС удалось получить новый материал для анодов, способный обеспечить серьезный прирост емкости и продлить время службы батареи.
«Полученные нами пористые наноструктурные микросферы состава Cu0,4Zn0,6Fe2O4 в качестве материала анода обеспечивают емкость втрое выше, чем у существующих на рынке батарей, при этом позволяя увеличить число циклов зарядки-разрядки в 5 раз по сравнению с другими перспективными альтернативами графиту. Такое улучшение достигается за счет синергетического эффекта при сочетании особой наноструктуры и состава использованных элементов», — сообщил Евгений Колесников, ассистент кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ МИСиС.
Процесс синтеза происходит в один шаг с помощью метода спрей-пиролиза: водный раствор с ионами определенных металлов превращают в туман при помощи ультразвука, а затем воду при температурах до 1 200 °С выпаривают с разложением исходных солей металлов. По итогу получаются сферы микронных или субмикронных размеров с пористостью, необходимой для работы в литий-ионной системе.
