Когда речь заходит о литий-ионных батареях, вы можете иметь быструю скорость зарядки или высокую производительность. Теперь исследователи Samsung, работающие с Сеульским национальным университетом, выяснили, как дать батарее оба качества благодаря нашему старому другу, графену. Покрывая электроды тонким попкорнообразным слоем, известным как «графен-шар», они смогли изготовить батарею, которая могла бы полностью зарядиться всего за 12 минут, до 45% большей емкости. Исследование может привести к более легким и ускоряющимся электромобилям.

Проблема с текущей литий-ионной технологией - это страшные «побочные реакции», которые могут изнашивать электроды, особенно если аккумулятор заряжен слишком быстро. Исследователи обнаружили, что наноматериалы, такие как графен, могут уменьшать износ и одновременно увеличивать их проводимость. Проблема заключается в том, что электроды для нанесения покрытия равномерно не наносятся, и многие усилия привели к нежелательному компромиссу за счет увеличения скорости зарядки, но уменьшили емкость.

Подход Samsung заключается в использовании сборного материала, называемого графеновым шариком, для покрытия никель-богатых катодов и материалов на основе лития. Тонкое попкорноподобное вещество можно равномерно нанести на катод, делая его более эффективным, а также придавая аноду мощность.

Этот метод увеличил как стабильность батареи, так и ее проводимость, «существенно улучшая цикличность и быстро заряжающую способность катода», - отмечают исследователи. Более того, они достигли плотности энергии почти 800 Вт/л, примерно так же, как литий-ионные батареи, которые сегодня используются Tesla и другие.

Это не просто лабораторное усилие, так как Samsung знает кое-что о производстве. Ее исследователи выяснили, как покрывать электроды с помощью фрезерования «Nobilta», который является достаточно быстрым и точным. Процесс, говорят, «не потребует существенных изменений» к современным технологиям производства для передовых литий-ионных батарей, подобных тем, которые используются в EV.

Батареи, которые могут полностью зарядиться за 12 минут, сделают EV намного более практичным, даже если мощности останутся неизменными.