Сеул, 3 апреля – ИА РУСКОР. Южнокорейская исследовательская группа разработала литий-ионный аккумулятор, способный вдвое сократить время зарядки электромобиля (EV), обеспечивая полную зарядку всего за 15 минут.
Корейский институт передовых наук и технологий (KAIST) объявил, что совместная исследовательская группа под руководством профессоров Чхве Нам Суна и Хон Сын Бёма разработала новый растворитель электролита под названием изобутиронитрил (isoBN), который повышает подвижность ионов лития в литий-ионных аккумуляторах. Литий-ионные аккумуляторы, используемые в электромобилях, состоят из катода, анода и жидкого электролита. Традиционно в качестве растворителя электролита широко использовался этиленкарбонат (ЭК). Однако из-за высокой вязкости и сильных сольватирующих свойств ЭК препятствует свободному перемещению ионов лития во время быстрой зарядки. Кроме того, электролиты на основе EC способствуют образованию металлических отложений лития на межфазном слое твердого электролита (SEI) анода — твердой пленке, которая образуется на поверхности материала анода во время первоначальной зарядки новой батареи. Это сокращает срок службы батареи и повышает риск возгорания. Литиевое покрытие образуется, когда ионы лития не встраиваются в слоистую структуру графита, а вместо этого образуют металлический слой лития на поверхности анода.
В этом исследовании научная группа представила растворитель isoBN, который образует более слабую связь с ионами лития, оптимизируя структуру сольватации и формирование слоя SEI для повышения подвижности ионов лития. По сравнению с обычными электролитами на основе EC эта новая система снижает вязкость на 55 процентов и улучшает ионную проводимость на 54 процента. В результате время быстрой зарядки аккумулятора сокращается с 30 до 15 минут. Исследовательская группа также подтвердила, что система сохранила 94,2 процента емкости литиевого аккумулятора без литиевого покрытия после 300 циклов зарядки-разрядки. Ожидается, что в будущем эта технология будет применяться не только в электромобилях, но и в системах хранения энергии (ESS), дронах и аэрокосмической промышленности. Результаты исследования были опубликованы в международном журнале «Advanced Materials» 11 марта.
