12.08.2026 09:43
Ученые Саратовского государственного университета смоделировали материал, который позволит ускорить зарядку и в пять раз увеличить ёмкость современных…
Ученые Саратовского государственного университета смоделировали материал, который позволит ускорить зарядку и в пять раз увеличить ёмкость современных аккумуляторов.
Как пояснил доцент доцент кафедры радиотехники и электродинамики СГУ Владислав Шунаев, «Накопление и «расходование» заряда в современном аккумуляторе – два противоположных процесса, которые связаны с направлением движения заряженных частиц (ионов лития Li⁺) внутри батареи. Поэтому скорость зарядки зависит от «легкости транзита» этих частиц между электродами, а емкость аккумулятора – от того, сколько ионов лития один из электродов может «накопить».
Мы предложили улучшить материал «накопительного» электрода с помощью графена – углеродного материала, который можно «растянуть» в слой толщиной в один атом. С помощью компьютерного моделирования специалисты выяснили, что чередование слоев графена и LiCoO₂ позволяет получить более совершенный материал для батареек».
Структура, в которой оксида кобальта с литием по массе было в восемь раз больше, чем графена, обеспечивает наилучшее перемещение ионов – в 1,6 раза быстрее, чем в чистом оксиде кобальта с литием. На зарядку такого аккумулятора будет уходить гораздо меньше времени. Кроме того, ёмкость этого материала повысилась более чем в пять раз, и она не падала даже при охлаждении до −40 °C и нагреве до +80 °C.
Реальные свойства этого материала ещё предстоит оценить.
Как пояснил доцент доцент кафедры радиотехники и электродинамики СГУ Владислав Шунаев, «Накопление и «расходование» заряда в современном аккумуляторе – два противоположных процесса, которые связаны с направлением движения заряженных частиц (ионов лития Li⁺) внутри батареи. Поэтому скорость зарядки зависит от «легкости транзита» этих частиц между электродами, а емкость аккумулятора – от того, сколько ионов лития один из электродов может «накопить».
Мы предложили улучшить материал «накопительного» электрода с помощью графена – углеродного материала, который можно «растянуть» в слой толщиной в один атом. С помощью компьютерного моделирования специалисты выяснили, что чередование слоев графена и LiCoO₂ позволяет получить более совершенный материал для батареек».
Структура, в которой оксида кобальта с литием по массе было в восемь раз больше, чем графена, обеспечивает наилучшее перемещение ионов – в 1,6 раза быстрее, чем в чистом оксиде кобальта с литием. На зарядку такого аккумулятора будет уходить гораздо меньше времени. Кроме того, ёмкость этого материала повысилась более чем в пять раз, и она не падала даже при охлаждении до −40 °C и нагреве до +80 °C.
Реальные свойства этого материала ещё предстоит оценить.