Изучение технологий для аккумуляторов следующего поколения

Литий-ионные батареи начали использоваться в коммерческих проектах в 1991 году и получили широкое применение на рынках мобильных устройств и электронных средств передвижения. При этом для полной зарядки стандартной литиевой батареи требуется, по меньшей мере, один час при использовании функции «быстрая зарядка». Кроме того, специалисты считают, что батареи такого типа уже достигли максимально возможной мощности. Самым перспективным материалом для аккумуляторов следующего поколения ученые считают графен.

Теоретически, для полной зарядки батареи, созданной на основе «графеновых шариков», требуется всего 12 минут. Кроме того, батарея способна стабильно работать при температуре до 60 градусов Цельсия, что особенно важно для использования в электрокарах.

Ученые SAIT исследовали возможные способы применения графена – материала с высокой прочностью и проводимостью – в аккумуляторах и обнаружили, что графен в 3D-форме можно синтезировать с использованием доступного материала – диоксида кремния. Получившиеся в результате синтеза «графеновые шарики» подходят для применения в качестве защитного слоя и катодных материалов в литий-ионных батареях, что обеспечивает повышение мощности, стабильную температуру и сокращение времени зарядки.

Доктор Сун Ин Хёк, возглавлявший проект со стороны SAIT, отметил: «Наше исследование позволит массово синтезировать многофункциональный композитный материал графен по доступной цене. В то же время, мы смогли существенно расширить возможности литий-ионных батарей, используемых на быстро растущих рынках мобильных устройств и электрического транспорта. Мы намерены продолжать исследовать и развивать технологии вторичных батарей в свете этих трендов».

Результаты исследования SAIT освещены в журнале Nature Communications за ноябрь 2017 года в статье, озаглавленной «Графеновые шарики для литиевых аккумуляторов с быстрой зарядкой и высокой энергоемкостью». Представители SAIT также подали заявки на патент технологии «графеновых шариков» в США и Корее.