Зарядка за 10 минут и ресурс 2000 циклов: литиевые батареи улучшили вибрацией

Исследователи Калифорнийского университета в Сан-Диего в десятки раз увеличили ресурс и значительно сократили время зарядки литий-ионной батареи. Это стало возможным благодаря созданному ими устройству, которое при помощи ультразвука перемешивает электролит в батарее, пишет Space Daily.

Аккумуляторы на основе лития склонны к формированию дендритов - микроскопических выростов, которые увеличиваются с каждым циклом заряда. Эти дендриты вырастают до размеров, когда касаются противоположного слоя аккумулятора, приводя к короткому замыканию, выходу батареи из строя и возгоранию. Это одна из причин, по которой батареи на основе чистого металлического лития, имеющие наибольшую емкость среди литиевых батарей, не используются. Вместо этого применяется смесь лития с другими элементами, например, в литий-ионных аккумуляторах.

Созданное устройство генерирует вибрации очень высокой частоты - от 100 млн до 10 млрд герц. Для этого использовали стандартный компонент в смартфонах, который применяется для фильтрации беспроводного радиосигнала сотовых сетей.

Высокочастотная вибрация батареи приводит создает движение электролита и его циркуляции внутри аккумулятора. Это улучшает отвод тепла и обмен электронами. Благодаря этому обычные литиевые батареи стало возможно заряжать с 0 до 100% в течение 10 минут, тогда как сегодня быстрая зарядка позволяет зарядить лишь до 80% за 20 минут, а остальные 20% требуют в несколько раз больше времени. Также перемешивание электролита позволило увеличить ресурс батареи в десятки раз - до 2000 циклов заряда.