Переосмыслив ключевой компонент батареи, ученые из Китая придумали «чрезвычайно быструю зарядку», которая позволяет литий-ионной батарее достичь 60-процентной емкости менее чем за шесть минут. Прорыв считается значительным для мира электромобилей, где время перезарядки значительно отстает от времени заправки обычных автомобилей, и может сделать их весьма привлекательным предложением.

Под руководством исследователей из Университета науки и технологий Китая работа сосредоточена на одном из двух электродов в литий-ионной батарее, называемом анодом. Это представляет большой интерес для ученых в этой области, потому что модернизированные аноды могут предложить большие преимущества в производительности, в том числе удерживать гораздо больше энергии и гораздо быстрее заряжаться.

Одна захватывающая возможность включает в себя замену смеси графита и меди чистым металлическим литием, провозглашенным «материалом мечты», который может обеспечить до 10 раз большую емкость существующих устройств. Другие интересные примеры включают введение экспериментальных наносфер в анод для увеличения емкости или полный отказ от анода, чтобы сделать батарею меньше и дешевле.

Авторы нового исследования стремились улучшить стандартный анод, разработав новую пористую архитектуру с разбросанными повсюду частицами графита определенного размера. Идея заключалась в том, чтобы решить проблему неупорядоченной природы современных анодов, в которых есть места, которые означают, что батареи не так хорошо поддаются быстрой зарядке, с помощью теоретического моделирования на уровне частиц для определения оптимального расположения.

Благодаря идеальному распределению частиц и пространств разного размера в аноде команда также добавила медные нанопроволоки и медное покрытие, а также использовала нагревание и охлаждение для создания своего нового компонента. Как сообщается этот анод был встроен в стандартную литий-ионную батарею и позволял заряжать ее до 60 % за 5,6 минуты и до 80 процентов за 11,4 минуты.