Ультразвук обеспечивает более длительный срок службы и более короткое время зарядки литиевых батарей

 

Они используют ультразвук, чтобы сократить время зарядки до 10 минут. Этот метод также продлил срок службы литий-металлических батарей, что является самым большим препятствием для батарей этого типа на сегодняшний день.

Литий-металлические батареи обещают в конечном итоге обеспечить электричеством электромобили. Их емкость примерно в два раза выше, чем у литий-ионных аккумуляторов, которые сейчас используются в электромобилях и электронных устройствах. Это означает, что электромобиль на литий-металлической батарее может проехать вдвое больше. Препятствием для этого является довольно короткий срок службы литий-металлических батарей.

Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего оснастили литий-металлические батареи крошечным ультразвуковым устройством. Оно имеет размеры лишь малой части американской центовой монеты и непрерывно излучает ультразвуковые волны.

Это создает циркулирующий ток в электролитической жидкости, которая расположена между катодом и анодом. Это предотвращает образование так называемых дендритов на аноде во время зарядки. Анод, положительный полюс батареи, сделан из металлического лития, очень реактивного материала. Дендриты – это остроконечные кристаллические структуры, которые обычно являются причиной потери производительности литиевых батарей. В худшем случае они могут даже привести к короткому замыканию. Чем быстрее заряжается батарея, тем быстрее образуются дендриты.

С помощью ультразвукового устройства литий-металлическая батарея в лаборатории Сан-Диего прошла более 250 циклов. Литий-ионная батарея, которая также оснащена устройством, даже проработала более 2000 циклов. Кроме того, время зарядки было значительно сокращено: с каждым циклом аккумуляторы можно заряжать до 100 % в течение десяти минут. Сегодня для зарядки электромобиля с литий-ионным аккумулятором требуется не менее 30 минут даже на станциях быстрой зарядки. Большинство точек зарядки даже занимают несколько часов.

В настоящее время исследователи работают над интеграцией своего ультразвукового устройства в коммерческие литий-ионные аккумуляторы. Устройство состоит из коммерчески доступных компонентов смартфона и генерирует ультразвуковые волны в диапазоне частот от 100 миллионов до 10 миллиардов герц.

 

https://econet.ru/articles/ultrazvuk-obespechivaet-bolee-dlitelnyy-srok-sluzhby-i-bolee-korotkoe-vremya-zaryadki-litievyh-batarey