Китайские ученые разработали новый материал для литий-ионных аккумуляторов, позволяющий заряжать их до 70% всего за 45 секунд. Этот материал на основе оксида ниобия вольфрама обладает уникальной атомной структурой, которая динамически подстраивается под скорость зарядки. При быстрой зарядке ионы лития распределяются хаотично, что уменьшает деформацию кристаллической решетки и увеличивает их подвижность, ускоряя процесс зарядки.
Для оптимизации процесса ученые добавили восстановленный оксид графена в качестве поверхностного слоя. Он направляет ионы лития к оптимальным точкам входа, дополнительно повышая эффективность зарядки. Прототип батареи с модифицированным материалом (rGO/Nb??W?O??) при температуре 80°C достигает емкости 116 мА·ч/г за 45 секунд и сохраняет 77% емкости после 500 циклов быстрой зарядки. Плотность энергии такого аккумулятора достигает 406 Вт·ч/кг.
Несмотря на впечатляющие результаты, перед коммерциализацией технологии необходимо решить несколько задач. Эффективность материала снижается при увеличении толщины электрода, что ограничивает емкость батареи. Кроме того, существующие электролиты не полностью совместимы с такими высокими скоростями зарядки.
