Немецкие специалисты создали твердотельный аккумулятор с высокой скоростью зарядки

23.08.2018 09:26  265   Ильяс Захаров  Статья

Обеспечить питанием мобильные устройства, транспортные средства и различное оборудование способен твердотельный аккумулятор, который по сравнению с литий-ионной батареей имеет преимущество по плотности энергии и отсутствию вероятности воспламенений.

Быстрозаряжающийся твердотельный аккумулятор

Однако у источника энергии такого типа есть и существенный недостаток – длительность пополнения заряда (10-12 часов). Данную проблему решили специалисты из Юлихского исследовательского центра, которыми была изобретена новая методика производства АКБ.

Как происходит зарядка аккумулятора нового типа?

В литий-ионных АКБ жидкий электролит создает оптимальные условия для передачи заряда: электроды за счет негладкой текстуры насыщаются электролитом, благодаря чему образуется значительная площадь соприкосновения. Достигнуть аналогичного эффекта в твердотельных устройствах не удавалось из-за чрезмерно высокого сопротивления. Чтобы его минимизировать, немецкие ученые решили использовать схожие по структуре и свойствам компоненты. В частности, электролит, анод и катод изготовлены из фосфатных соединений.

Зарядка АКБ электромобиля

Характеристики новинки

Во время испытаний инженеры зафиксировали следующие параметры:

  • энергетическая плотность – 50 мА·ч/грамм;
  • мощность – 3 кулона;
  • скорость зарядки – в 10 раз больше, чем у ранее известных прототипов (всего 1 час).

Куратор исследований Германн Темпель отметил, что во время тестирования батареи было выполнено 500 циклов разрядки, однако это не повлияло на стабильность работы. Емкость изделия после такого количества зарядок и разрядок сократилась только на 16%. Кроме того, он уточнил, что в отличие от традиционных аналогов в производстве не используются токсичные и дорогостоящие компоненты, а себестоимость процесса гораздо меньше.

Стоит отметить, что снижение сопротивления было достигнуто и японскими инженерами, притом похожим способом. Они использовали сверхвысокий вакуум, который способствовал избавлению приграничной зоны катода и электролита от чужеродных включений.