Новая модель процесса зарядки литий-ионных аккумуляторов: как ускорить реакцию ионов лития

В литий-ионных аккумуляторах происходит интересная химическая реакция. Когда аккумулятор заряжается, ионы лития из специального раствора проникают в твёрдый электрод. Когда аккумулятор разряжается, эти ионы возвращаются обратно в раствор. Этот процесс повторяется тысячи раз за время жизни аккумулятора. Чем быстрее происходит эта реакция, тем больше энергии аккумулятор может выдать и тем быстрее он заряжается. Но учёные до сих пор не полностью понимают, как именно это происходит и что на это влияет.

Недавно в журнале Science учёные из Массачусетского технологического института опубликовали исследование. Они измерили, как быстро ионы лития проникают в разные материалы для аккумуляторов. На основе этих данных учёные создали новую модель, которая объясняет, как именно происходит эта реакция. Они обнаружили, что процесс зависит от движения электронов вместе с ионами лития.

Учёные надеются, что их работа поможет сделать аккумуляторы более мощными и быстрыми в зарядке. Они хотят, чтобы реакции внутри аккумулятора происходили быстрее и более контролируемо. Это позволит заряжать и разряжать аккумуляторы быстрее.

Новая модель также поможет учёным лучше понять, почему некоторые настройки электродов и растворов делают аккумуляторы более эффективными. Раньше это делалось в основном методом проб и ошибок.