Японские учёные создали добавку для литий-ионных аккумуляторов с сохранением 95% ёмкости после 1000 циклов

Прорыв в совершенствовании литий-ионных батарей

Как сообщает НВ — Техно: Исследователи из Японского института передовых наук и технологий разработали инновационную химическую добавку под названием FPTI (пентафторфенил тиофен имин), которая существенно замедляет износ графитовых анодов. Благодаря этому электрод сохраняет 95,6% первоначальной ёмкости даже после 1000 циклов зарядки, что значительно превосходит показатели обычных батарей, ёмкость которых снижается до 62,7% за тот же период. Это открытие имеет важное значение для повышения надёжности и долговечности современных аккумуляторов.

Механизм действия и эффективность FPTI

Добавка вводится в электролит на ранних этапах эксплуатации, формируя плотный защитный слой, обогащённый фторидом лития. Такой барьер снижает внутреннее сопротивление аккумулятора более чем в три раза. В образце с концентрацией FPTI 4 мг/мл удалось сохранить 95,6% емкости, что подтверждает высокую эффективность вещества.

Кроме того, энергоёмкость обработанных батарей достигала порядка 233 Вт·ч/кг, тогда как у контрольных образцов этот показатель не превышал 130 Вт·ч/кг. Однако при использовании катода типа NMC811 добавка негативно влияла на работу противоположного электрода, что требует дальнейшего изучения.

Учёные планируют испытать данный материал на коммерческих форматах аккумуляторов, что может открыть путь к промышленному внедрению и улучшению характеристик энергонакопителей.

Для российских производителей и пользователей литий-ионных батарей эта технология обещает значительное увеличение срока службы и повышение эффективности устройств - от электромобилей до портативной электроники. Внедрение FPTI позволит улучшить эксплуатационные свойства аккумуляторов и повысить их конкурентоспособность на мировом рынке. Следующие этапы исследований будут сосредоточены на адаптации добавки для массового производства и разнообразных форматов батарей.

В то время как японские учёные продолжают разрабатывать новые технологии для улучшения литий-ионных аккумуляторов, литий-металлические батареи уже продемонстрировали удивительные результаты, выдерживая до 9315 циклов зарядки и разрядки. Эти достижения подчеркивают важность постоянных исследований в области аккумуляторных технологий и их влияние на будущее электроники.