Ученые создали энергоэффективную калиево-металлическую батарею, которая выдерживает множество циклов зарядки и разрядки и может стать альтернативой литий-ионным батареям. Об этом говорится в исследовании ученых из Политехнического университета Ренсселера, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
В литий-ионных батареях, установленных в большинстве электронных устройств и в некоторых видах транспорта, положительно заряженные катионы лития Li2+ используются в качестве химического «поршня» для проведения электрического заряда через контур. При полной зарядке катионы находятся в аноде батареи, а как только цепь открывается, перетекают в катод. При этом возникает электрический ток, который позволяет устройству работать.
В качестве катода производители используют оксид лития-кобальта, а анод изготавливают из графита. Если бы исследователи просто заменили оксид лития-кобальта на оксид калия-кобальта, производительность снизилась бы.
Калий является более крупным и тяжелым элементом и, следовательно, менее энергоемким. Вместо этого ученые стремилась повысить производительность калия, заменив графитовый анод на металлический калий.
С точки зрения производительности наша разработка может соперничать с традиционной литий-ионной батареей.
Нихил Кораткар, ведущий автор исследования
Ранее ученые увеличили плотность суперконденсатора в 10 раз. Теперь аккумуляторы на их основе, которые заряжаются почти мгновенно, способны хранить достаточно энергии для питания двигателя электромобиля.