Вчені скоротили час зарядки літій-іонних батарей до 10 хвилин за допомогою ультразвуку

Дослідники Каліфорнійського університету в Сан-Дієго створили ультразвуковий змішувач електроліту, завдяки якому вдалося збільшити ресурс літій-іонної батареї до 2000 циклів заряду і скоротити час зарядки до 10 хвилин.

Пристрій генерує вібрації дуже високої частоти - від 100 млн до 10 млрд герц. Для цього використовували стандартний компонент, який в смартфонах застосовується для фільтрації бездротового радіосигналу стільникових мереж.

Акумулятори на основі літію схильні до формування дендритів. Це мікроскопічні вирости, які збільшуються з кожним циклом заряду. Ці дендрити виростають до розмірів, коли стикаються з протилежним шаром акумулятора, приводячи до короткого замикання, виходу батареї з ладу і займання. Це одна з причин, по якій батареї на основі чистого металевого літію, що мають найбільшу ємність серед літієвих батарей, не використовуються. Замість цього застосовується суміш літію з іншими елементами, наприклад, в літій-іонних акумуляторах.

Високочастотна вібрація батареї перемішує електроліт всередині акумулятора і покращує відведення тепла і обмін електронами. Завдяки ультразвуку звичайні літієві батареї можна заряджати з 0 до 100% протягом 10 хвилин, тоді як зараз швидкісні зарядки дозволяють зарядити тільки на 80% за 20 хвилин, а решта 20% вимагають набагато більше часу. Також перемішування електроліту дозволило збільшити ресурс батареї в десятки разів - до 2000 циклів заряду.

Нагадаємо, раніше вчені з фізичної лабораторії імені Джона Хопкінса створили літієво-іонний акумулятор, який здатний витримати практично будь-який зовнішній вплив. Його можна різати, занурювати в рідини, розстрілювати зі зброї і при цьому продовжувати використовувати для живлення пристроїв.