Китайские учёные разработали метод восстановления литий-ионных аккумуляторов, утративших способность к перезарядке. Исследование проводилось группой специалистов из нескольких институтов, включая химиков, инженеров-молекулярщиков и материаловедов.
Литий-ионные аккумуляторы, широко используемые в смартфонах, портативных устройствах и электромобилях, имеют ограниченный срок службы, определяемый количеством циклов зарядки-разрядки. Новый метод позволяет значительно увеличить этот показатель.
Суть технологии заключается во введении в «истощённый» аккумулятор специально разработанных молекул-носителей. Создание такой молекулы потребовало решения ряда сложных задач: она должна растворяться в электролите батареи без негативных последствий и быть совместимой со всеми материалами аккумулятора.
Источник: Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-024-08465-y
Для поиска подходящих кандидатов исследователи применили искусственный интеллект, обученный на основе оцифрованных молекулярных свойств. В результате была выбрана молекула LiSO2CF3, отличающаяся относительно низкой стоимостью производства и высокой совместимостью с большинством типов аккумуляторов на рынке.
Процесс «омоложения» аккумулятора технически несложен: молекулы вводятся в область активных ионов лития. После этого выделяется небольшое количество газа, и батарея вновь готова к использованию.
Тестирование показало, что среднее количество циклов зарядки-разрядки увеличилось с 1500 до 12000. Это не только повышает эффективность устройств, но и потенциально снижает объём электронных отходов.
Технология может оказать существенное влияние на рынок электроники и электромобилей. Увеличение срока службы аккумуляторов позволит сократить производство новых батарей и уменьшить количество отходов, что особенно актуально в условиях растущего спроса на электротранспорт и портативную электронику.
Следующим этапом станет масштабирование технологии для промышленного применения. В случае успеха это может привести к значительным изменениям в индустрии уже в ближайшие годы. Производители получат возможность оптимизировать затраты на производство аккумуляторов, а потребители – устройства с увеличенным сроком службы.
Исследование открывает новые перспективы в области энергетических технологий и может стать важным фактором в развитии более эффективных и экологичных решений для хранения энергии.
