Разработан электролит для высокой энергоемкости литиевой батареи

Китайская исследовательская группа разработала электролит на основе монофторированных гидрофторуглеродных (ГФУ) растворителей, способный достигать плотности энергии более 700 Вт·ч/кг при комнатной температуре и около 400 Вт· ч/ кг при −50 °C, что является значительным улучшением по

сравнению с существующими технологиями. Их работа, недавно опубликованная в журнале Nature , имеет потенциальные области применения в электромобилях, аэрокосмической отрасли и системах хранения энергии для работы в экстремальных климатических условиях. Замена растворителей электролита В электрохимических устройствах хранения энергии, таких как

литиевые батареи, электролитный материал способствует переносу заряда между катодом и анодом. Этому способствуют растворители, помогающие растворять соли лития. В качестве растворителей электролита в батареях традиционно используются лиганды на основе кислорода и азота. Однако эти материалы препятствуют переносу заряда на границе раздела электрод-электролит, особенно в условиях быстрой зарядки или низких температур, из-за сильного связывания. Ученые пытались модифицировать

растворители на основе кислорода и азота, но это часто приводило к увеличению вязкости растворителя или снижению его эффективности при низких температурах. В качестве замены были предложены гидрофторуглероды (ГФУ) , хотя некоторые исследования показали плохую растворимость солей и нестабильность с металлическим литием. Однако исследовательская группа, участвовавшая в новом исследовании, полагала, что ГФУ могут лучше растворять соли лития после некоторых модификаций. «Если

удастся точно спроектировать эксклюзивную координацию HFC–F и Li + путем усиления основности Льюиса атомов F, что позволит обеспечить существенное растворение солей лития, то предсказуемо низкие энергии связывания будут способствовать улучшению межфазной кинетики энергоемких батарей», — пишут они. Более высокая плотность энергии, более низкие температуры Для достижения этих целей команда синтезировала и охарактеризовала шесть различных растворителей на

основе ГФУ, а затем протестировала их электрохимические характеристики в дисковых и пакетных элементах в широком диапазоне температур. Было обнаружено, что вновь синтезированные растворители растворяют соли лития в концентрации >2 моль/л. Один из растворителей, в частности, превзошел ожидания, хорошо работая даже при температуре −50 °C. Среди них

литий-ионный электролит на основе 1,3-дифторпропана (DFP) обладает всеми преимуществами для энергоемких и низкотемпературных батарей, включая низкую вязкость (0,95 сП), высокую окислительную стабильность (>4,9 В) и ионную проводимость 0,29 мСм·см⁻¹ при −70 °C. Благодаря включению атомов F в первую сольватационную оболочку, слабая координация F–Li⁺

облегчает процесс осаждения/удаления Li с кулоновской эффективностью (CE) до 99,7% и обеспечивает плотность обменного тока на порядок выше, чем при координации O–Li⁺ при −50 °C. «Эти электролиты также позволяют использовать литий-металлические пакетные элементы питания при количестве электролита менее 0,5 г·А⁻¹ , достигая плотности энергии более 700 Вт·ч· кг⁻¹ при комнатной температуре и около 400 Вт·ч· кг⁻¹ при −50 °C», — пишут авторы исследования.

Современные высокопроизводительные элементы, такие как используемые в электромобилях, обычно достигают удельной емкости около 250–270 Вт·ч/кг при комнатной температуре, а это значит, что новый электролит обеспечивает значительное улучшение и возможность

использования батарей в экстремальных климатических условиях. Команда отмечает, что дальнейшие улучшения могут еще больше расширить температурный диапазон и повысить стабильность. Авторы исследования пишут: «Благодаря дальнейшей модуляции числа атомов углерода и фтора можно создавать высококипящие (>100 °C) ГФУ с хорошо сохраняющейся совместимостью

с металлическим литием. Фитохромная координационная химия открывает многообещающий путь к преодолению предела мощности и плотности энергии батарей».

Разработан электролит для высокой энергоемкости литиевой батареи

Сообщает android-robot.com

Новость из рубрики: Технологии и Hi-Tech

Поделиться новостью: Поделиться новостью в Facebook Поделиться новостью в Twittere Поделиться новостью в VK Поделиться новостью в Pinterest Поделиться новостью в Reddit

Топ Новости Недели

15:17, 16 Фев Apple меняет код iOS 27 для улучшения батареи и подготовки к ИИ По информации Bloomberg, в iOS 27 Apple сосредоточится не только на новой «разговорной» Siri и функциях искусственного интеллекта — инженеры намерены...

13:17, 26 Фев Китайские ученые создали новые батареи для электромобилей из пластика Аккумуляторы, которые используются в современных электромобилях, зависят от тяжёлых металлов — таких как кобальт и никель. Эти элементы трудно добыва...

16:17, 26 Мар Испания завершила тестирование крупнейшей в Европе ванадиевой батареи В Испании завершены испытания крупнейшей в Европе ванадиевой редокс-батареи (VRFB), предназначенной для прикладных исследований. Тестирование проводи...

12:17, 20 Фев Доля кроссоверов и внедорожников на авторынке РФ стала самой высокой в истории Кроссоверы и внедорожники в прошлом году окончательно закрепили свое господство на российском рынке. По данным агентства «Автостат», основанным на ин...

09:17, 11 Фев Реальная цена батареи iPhone 17 Pro в 10 раз меньше, чем взимает Apple за замену Огромные наценки Apple на замену аккумуляторов давно вызывают шок у пользователей. По данным источников, батарея для iPhone 17 Pro Max обходится прои...

16:17, 28 Янв В России в 1,5 раза вырос спрос на внешние аккумуляторы высокой ёмкости Фото: пресс-служба ПАО "МегаФон"Жители страны сменили компактные аксессуары на сверхъёмкие пауэрбанки. По итогам 2025 года в объединённой розничной с...

12:17, 28 Янв 17-летняя дочь Николь Кидман дебютировала на Неделе высокой моды Старшая дочь Николь Кидман впервые вышла на подиум в рамках Недели высокой моды в Париже. 17-летняя Сандэй Роуз приняла участие в показе Dior, в рамк...

11:17, 15 Мар Samsung оставит ёмкость батареи в Galaxy Z Flip 8 на прежнем уровне Следующий складной смартфон Samsung Galaxy Z Flip 8, по данным утечки, сохранит аккумулятор ёмкостью 4 300 мА·ч, такой же, как у Galaxy Z Flip 7. Ран...

13:17, 26 Фев Volvo отзывает более 40 тысяч электрокроссоверов EX30 из-за риска возгорания батареи Новый компактный кроссовер Volvo продолжает доставлять компании одну проблему за другой. Volvo объявила о глобальном отзыве более 40 000 автомобилей ...

20:17, 01 Апр Ракету Artemis 2 перед запуском к Луне показали из космоса с высокой детализацией Ракета SLS миссии Artemis 2 попала на спутниковые снимки с орбиты Земли. Кадры сделаны аппаратом Pleiades Neo с разрешением около 30 см на пиксель, ч...

18:17, 23 Фев Британские ученые: даже самые старые электромобили сохраняют заряд батареи в 85% Крупнейшее в Великобритании исследование состояния аккумуляторов подержанных электромобилей показало, что средний уровень их исправности среди машин ...

01:17, 24 Мар Тесты Donut Lab показали серьёзное падение ёмкости твёрдотельной батареи после повреждения Испытания твёрдотельной батареи Donut Lab при повреждениях Традиционные литий-ионные батареи при подобных повреждениях обычно рискуют загореться или ...

12:17, 28 Янв Неделя высокой моды: Анна Нетребко, Ида Кехман, Лилия Рах и Оксана Бондаренко на показе Yanina В Париже в рамках Недели высокой моды прошёл показ бренда Yanina. Шоу посетили: Анна Нетребко, Ида Кехман, Екатерина Мухина, Виктория Борисевич, Окса...

12:17, 25 Мар Учёные создали новый полимер, который позволит заряжать батареи быстрее и без риска возгорания Схематичное устройство литий-ионной батареи с жидким электролитом, который представляет пожарную опасность Литий-ионные батареи — основа почти всей с...

20:17, 27 Янв Разрабатываются устойчивые к коррозии цинково-бромные проточные батареи для крупномасштабного хранения энергии в энергосистемах Ученые нашли способ вывести цинк-бромные проточные батареи на новый уровень. Улавливая коррозионно-активный бром с помощью простого молекулярного пог...

11:17, 13 Мар Скандал в мире высокой кухни: шеф-повара Рене Редзепи "отменили" после обвинений в многолетнем насилии над сотрудниками Десятки бывших сотрудников одного из самых известных ресторанов мира Noma обвинили его основателя и шеф-повара Рене Редзепи в физическом и психологич...

04:17, 21 Мар Морозов о регулярке: «Какой же горячей она получилась! Интрига на Западе держалась до последних минут. КХЛ – синоним высокой конкуренции, непредсказуемости и зрелищности» Президент КХЛ Алексей Морозов подвел итоги регулярного чемпионата-2025/26. «Регулярный чемпионат сезона-2025/2026 завершен, и каким же горячим он пол...

07:17, 28 Янв Неделя высокой моды: Николь Кидман, Пенелопа Крус, Дуа Липа, Шарлотта Казираги и Ольга Карпуть посетили показ Chanel В Париже в рамках Недели высокой моды креативный директор Chanel Матье Блази представил свою дебютную кутюрную коллекцию. Шоу посетили: Николь Кидман...

07:09, 27 Янв Неделя высокой моды: Джефф Безос и Лорен Санчес, Наталья Водянова, Бернар Арно, Дженнифер Лоуренс и Брижит Макрон на показе Dior Вчера в рамках Недели высокой моды в Париже креативный директор Dior Джонатан Андресон представил свою первую кутюрную коллекцию. Шоу в числе прочих ...

11:17, 27 Янв Неделя высокой моды: Рената Литвинова, Джефф Безос и Лорен Санчес, Деми Мур, Карла Бруни и Тейяна Тейлор в "голом" платье на показе Schiaparelli В Париже стартовала Неделя высокой моды. Первым свою новую коллекцию представил модный дом Schiaparelli. Шоу посетили: Рената Литвинова, миллиардер и...