Процесс коинтеркаляции обеспечивает быструю зарядку натриевых аккумуляторов

Литий-ионные и натрий-ионные аккумуляторы работают по принципу интеркаляции, при котором ионы накапливаются и обмениваются между двумя химически разными электродами. В отличие от этого, коинтеркаляция, процесс, при котором ионы и молекулы растворителя накапливаются одновременно, традиционно считалась нежелательной из-за своей тенденции быстро выводить аккумулятор из строя. Вопреки этому традиционному взгляду, международная исследовательская группа под руководством Филиппа Адельхельма продемонстрировала, что коинтеркаляция может быть обратимым и быстрым процессом для катодных материалов Na-ионных аккумуляторов. Подход, основанный на совместном хранении ионов и растворителей в катодных материалах, открывает новые возможности для разработки аккумуляторов с высокой эффективностью и возможностью быстрой зарядки. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Materials . Производительность аккумуляторов зависит от многих факторов. В частности, от того, как ионы хранятся в электродных материалах и могут ли они снова высвобождаться. Это связано с тем, что носители заряда (ионы) относительно велики и могут вызывать нежелательное изменение объёма при миграции в электрод. Этот эффект, известный как «дыхание», сокращает срок службы аккумулятора. Изменение объёма особенно заметно при миграции ионов натрия вместе с молекулами из органического электролита. Эта так называемая коинтеркаляция обычно считается вредной для срока службы аккумулятора. Однако международная исследовательская группа под руководством Адельхельма исследовала катодные материалы, обеспечивающие коинтеркаляцию ионов и молекул растворителя, что позволяет ускорить процессы зарядки и разрядки. Коинтеркаляция в анодах В предыдущих исследованиях группа исследовала коинтеркаляцию в графитовых анодах , продемонстрировав, что натрий может быстро и обратимо мигрировать в электролит и из него в течение многих циклов в сочетании с молекулами глима. Тем не менее, доказать эту же концепцию для катодных материалов оставалось непросто. Чтобы решить эту задачу, группа исследовала ряд слоистых сульфидов переходных металлов и выявила процессы коинтеркаляции растворителей в катодных материалах. «Процесс коинтеркаляции может быть использован для разработки очень эффективных и быстро заряжающихся аккумуляторов. Именно поэтому мы решили изучить эту тему более подробно», — говорит профессор Адельхельм. Коинтеркаляция в катодах: другой процесс Исследование включает в себя подробные исследования последних трёх лет: д-р Янан Сан провел измерения изменения объёма катодных материалов, структурный анализ с использованием синхротронного излучения на установке PETRA III в DESY и исследовал электрохимические свойства различных комбинаций электродов и растворителей. Опираясь на теоретические данные, в сотрудничестве с д-ром Густавом Оваллом удалось определить важные параметры, которые помогут прогнозировать реакции коинтеркаляции в будущем. Преимущество: сверхбыстрая кинетика «Процесс коинтеркаляции в катодных материалах существенно отличается от того, что происходит в графитовых анодах», — объясняет Сан. Хотя реакции коинтеркаляции в графитовых анодах обычно приводят к получению электродов с низкой ёмкостью, потеря ёмкости, вызванная коинтеркаляцией в исследованных катодных материалах, очень незначительна. «Прежде всего, некоторые катодные материалы обладают огромным преимуществом: кинетика у них сверхбыстрая, почти как у суперконденсатора», — подчеркивает Сан. Обширные возможности химического производства для новых материалов «Истинная красота реакций коинтеркаляции заключается в их способности открывать обширные химические возможности для разработки новых слоистых материалов для самых разных применений», — говорит Адельхельм. «Изучение концепции коинтеркаляции было чрезвычайно рискованным, поскольку оно противоречит классическим знаниям о батареях. Результаты являются результатом совместных усилий многих талантливых людей и были бы невозможны без возможностей, предоставленных совместной исследовательской группой по анализу батарей Operando, финансируемой Центром Гельмгольца в Берлине и Университетом Гумбольдта», — добавляет он. Недавно анонсированная Берлинская лаборатория аккумуляторных батарей, созданная HZB, HU и BAM, предоставит еще больше возможностей для совместных исследовательских проектов в Берлине.
Процесс коинтеркаляции обеспечивает быструю зарядку натриевых аккумуляторов

Сообщает android-robot.com

 

Опубликовано: 02:36, 13.08.2025

 

Новость из рубрики: Спорт

 

Поделиться новостью: Поделиться новостью в Facebook Поделиться новостью в Twittere Поделиться новостью в VK Поделиться новостью в Pinterest Поделиться новостью в Reddit

 

Топ Новости Недели Топ Новости Недели

 

Как выбрать быструю зарядку для MacBook Neo 11:36, 13 Мар Как выбрать быструю зарядку для MacBook Neo Вы купили новый ноутбук, достали из коробки крошечный адаптер питания и подумали: «Серьёзно, это всё?» Именно так чувствуют себя владельцы MacBook Ne...

Первый в мире Honor Robot Phone с роботизированной камерой получит очень быструю зарядку мощностью 120 Вт 09:36, 15 Июл Первый в мире Honor Robot Phone с роботизированной камерой получит очень быструю зарядку мощностью 120 Вт Смартфон представят уже в августе, а его главной особенностью станет подвижная камера с карданным подвесомБудущий флагман Honor Robot Phone прошел се...

Бюджетные Realme Narzo 90 и Narzo 90x получили аккумулятор на 7000 мАч и быструю зарядку 09:36, 17 Дек Бюджетные Realme Narzo 90 и Narzo 90x получили аккумулятор на 7000 мАч и быструю зарядку Компания Realme представила в Индии новую линейку смартфонов Narzo 90, в серию вошли две модели — Narzo 90 и Narzo 90x. Ключевой особенностью н...

Учёные выявили быструю потерю антител у переболевших коронавирусом 12:36, 17 Дек Учёные выявили быструю потерю антител у переболевших коронавирусом Опасную тенденцию выявили у 10% пациентов. Китайские учёные выявили быструю потерю антител у переболевших коронавирусом людей, передало издание «Изве...

Невидимая сеть: кто и как обеспечивает мобильную связь 09:36, 07 Май Невидимая сеть: кто и как обеспечивает мобильную связь Каждый раз, когда мы звоним близким, отправляем сообщение или смотрим видео в дороге, мы даже не задумываемся, сколько усилий стоит за этим простым д...

Самую яркую быструю голубую вспышку зафиксировали в космосе Independent 22:36, 20 Дек Самую яркую быструю голубую вспышку зафиксировали в космосе — Independent Астрономы уже много лет фиксируют в глубоком космосе странные короткие вспышки насыщенно-синего света, которые появляются и исчезают почти мгновенно....

Samsung представила быструю память HBM4E и накопители с интерфейсом PCIe 6.0 20:36, 17 Мар Samsung представила быструю память HBM4E и накопители с интерфейсом PCIe 6.0 На конференции NVIDIA GTC 2026 в Сан-Хосе компания Samsung Electronics представила новые высокоскоростные технологии памяти и решения для вычислений ...

Google якобы исправила быструю разрядку смартфонов Pixel, но люди не согласны 08:36, 01 Авг Google якобы исправила быструю разрядку смартфонов Pixel, но люди не согласны Владельцы смартфонов Google Pixel столкнулись не так давно с неприятной проблемой. Ещё после апрельского обновления их телефоны стали очень быстро те...

06:36, 23 Май Нейросеть сделала мне быструю команду для iPhone. Такая фича появится только в iOS 27 Приложение «Быстрые команды» — мощнейший инструмент автоматизации на iPhone и Mac. Но создавать сложные команды вручную — занятие не из приятных. Нуж...

11:03, 24 Дек Выбор MacBook — это инвестиция в стабильную, быструю и стильную работу на многие годы Современный рынок цифровых устройств предлагает огромное количество ноутбуков, однако продукция компании Apple по-прежнему остается эталоном стиля, п...

12:36, 24 Дек Пророссийская политика Трампа обеспечивает победу России — Болтон Пророссийская политика Трампа и нерешительность Евросоюза обеспечивает победу России. Об этом в своей статье, опубликованной в The Washington Post, н...

08:36, 18 Дек Косметолог Каминская: RF-лифтинг Morpheus8 обеспечивает рельеф и упругость RF-лифтинг Morpheus8 стал одним из самых модных и передовых методик у российских звезд для омоложения лица. Об этом "Газете.Ru" рассказала врач-косме...

10:36, 21 Дек Дмитрий Медведев: Качество президентской республики обеспечивает существование России Политик отметил, что роль парламента расширится, если поправки в Конституцию будут приняты. Фото: сайт Правительства России Дмитрий Медведев утром 25...

06:36, 21 Дек Сверхнизкое энергопотребление, полностью биоразлагаемый искусственный синапс обеспечивает рекордную память В журнале Nature Communications исследовательская группа из UNIST представила полностью биоразлагаемый, прочный и энергоэффективный искусственный син...

02:36, 15 Окт SOT-MRAM на основе вольфрама обеспечивает наносекундное переключение и энергосберегающее хранение данных Известно, что способность надёжно переключать направление магнитного поля в материалах, процесс, известный как переключение намагниченности, играет к...

02:36, 09 Дек Резервуар для хранения тепловой энергии обеспечивает эффективное охлаждение центров обработки данных Развитие искусственного интеллекта, облачных платформ и технологий обработки данных приводит к устойчивому росту потребления электроэнергии в глобаль...

16:36, 28 Фев Будущие смартфоны получат вдвое более быструю память. Kioxia уже начала поставки оценочных образцов чипов UFS 5.0 Компания Kioxia начала поставки оценочных образцов новой памяти для мобильных устройств. Речь о чипах памяти стандарта UFS 5.0, который пока даже не ...

00:36, 15 Июл "Полностью обеспечивает". Мать Тимати рассказала, что рэпер финансово помогает своим бывшим девушкам 66-летняя мать Тимати Симона Юнусова ответила в своём инстаграме* на вопрос подписчика о том, поддерживает ли рэпер финансово своих бывших возлюбленн...

01:36, 22 Дек Poco M8 Pro получит 100-Вт зарядку Известный инсайдер Йогеш Брар опубликовал характеристики смартфонов Poco M8 и Poco M8 Pro, релиз которых ожидается в феврале этого года. Итак, базово...

03:36, 24 Май Ugreen представила зарядку на 160 Вт с 5 портами за $40 Ugreen выпустила сетевое зарядное устройство мощностью 160 Вт с пятью портами, четырьмя USB-C и одним USB-A. Новинка получила GaN-компоненты, встроен...

15:19, 16 Янв Геотекстиль под тротуарную плитку — это важный элемент современного мощения, который обеспечивает надежность, устойчивость и долговечность покрытия Геотекстиль, используемый под тротуарную плитку, стал неотъемлемой частью современного благоустройства территорий. Этот материал позволяет значительн...

21:36, 15 Сен Как сделать быструю оплату через Т-Банк на iPhone и платить почти как через Apple Pay Вслед за Сбером бесконтактную оплату Айфоном запустил и Т-Банк. Приложение EasyCatch Sounder — новая версия Т-Банка, позволяет платить смартфонами Ap...

21:31, 15 Дек Жидкий корм для кошек — удобный и полезный вариант питания, который обеспечивает питомцу необходимое питание и поддерживает здоровье Кормление кошек — одна из важнейших задач владельцев, напрямую влияющая на здоровье и благополучие питомца. Сегодня рынок предлагает разнообразные ва...

15:13, 16 Янв Эксклюзивный статус поставщика оборудования CASHWAY обеспечивает компании РУСВЕЙ АТМ целый ряд преимуществ, которые передаются и конечным клиентам Компания РУСВЕЙ АТМ уже много лет занимает устойчивые позиции на рынке высокотехнологичного банковского оборудования, предлагая клиентам современную ...

16:36, 14 Апр Starlink, подвинься. Amazon за 11,5 млрд долларов покупает Globalstar — систему, которая обеспечивает спутниковую связь в устройствах Apple Важный шаг для Amazon в деле конкуренции со StarlinkAmazon объявила о покупке спутникового оператора Globalstar за 11,57 млрд долларов. Сделка должна...

08:36, 24 Дек Как оптимизировать зарядку электрокаров — очевидное (нет) решение Как оптимизировать зарядку электрокаров — очевидное (нет) решениеЭксперт «За рулем» рассказал о плюсах и минусах станций замены батарей NioВопрос от ...

15:36, 23 Май Ugreen встроила дисплей в компактную GaN-зарядку на 45 Вт Популярный производитель аксессуаров Ugreen анонсировал новое зарядное устройство Ugreen 45W USB-C GaN Fast Charger с необычным дизайном и встроенным...

20:36, 12 Мар Poco X8 Pro и X8 Pro Max получат батареи до 9000 мА·ч и зарядку 100 Вт Компания Poco готовится представить новые смартфоны Poco X8 Pro и Poco X8 Pro Max 17 марта. Накануне запуска бренд постепенно раскрывает характеристи...

13:36, 30 Июл Пользователи Galaxy S25 Ultra и S24 Ultra жалуются на быструю разрядку батареи после июльского обновления Растущее число владельцев смартфонов Samsung Galaxy S25 Ultra и Galaxy S24 Ultra сообщают о серьёзных проблемах с разрядкой аккумулятора и перегревом...

07:36, 16 Дек Областной бюджет на 2026 год и на плановый период 2027 и 2028 годов обеспечивает социальные гарантии и создает основу для будущего роста 11 декабря депутаты Брянской областной Думы приняли главный финансовый документ региона - областной бюджет на 2026 год и на плановый период 2027 и 20...

19:08, 31 Янв Поверка счетчиков воды — важный этап контроля за расходом коммунальных ресурсов, который обеспечивает честный и точный расчет платежей В современном городе, где каждый стремится контролировать свои расходы на коммунальные услуги, важной процедурой становится своевременная поверка сче...

15:36, 25 Апр OnePlus Ace 6 Ultra получил батарею 8600 мА·ч и зарядку 120 Вт OnePlus заранее раскрыл главную ставку Ace 6 Ultra: у него будет батарея на 8 600 мА·ч, зарядка на 120 Вт и явный прицел на тех, кто живёт в играх, а...

18:36, 05 Июл В МФТИ нашли перспективный электролит для литиевых аккумуляторов Ученые Московского физико-технического института совместно с коллегами из Объединенного института высоких температур РАН выявили новый класс органиче...

02:36, 11 Июн В Южной Корее повысили емкость водных аккумуляторов до 8,1 мА·ч/см² Исследователи из Университета Сонгюнгван в Южной Корее сообщили о способе продлить срок службы водных аккумуляторов и поднять их емкость без смены ар...

07:36, 28 Дек Новый электролит может тормозить перегрев аккумуляторов — CNN Литий-ионные аккумуляторы стоят почти во всей современной электронике — от смартфонов до электромобилей. В нормальных условиях они безопасны, но тыся...

05:36, 07 Май Норвежцы создали беспроводную зарядку для морских судов Зарядка судов становится такой же простой, как зарядка смартфонаНорвежские инженеры представили технологию, которая упрощает зарядку электрических су...

15:36, 05 Июн Москва запустит 2 гигафабрики аккумуляторов в 2026 году Москва планирует в 2026 году запустить две гигафабрики аккумуляторов в составе городского кластера систем накопления энергии. Об этом на ПМЭФ сообщил...

20:36, 20 Мар Hermès представила зарядку для устройств Apple за $5150 Французская компания Hermès, давний партнёр Apple по производству аксессуаров, представила беспроводную зарядку MagSafe для iPhone и Apple Watch, отл...

05:36, 18 Дек Tesla увеличит инвестиции в производство аккумуляторов в Германии Tesla объявила о новых инвестициях в свой завод в Грюнхайде. Компания планирует создать условия для производства до 8 гигаватт-часов (ГВт·ч) аккумуля...

17:36, 08 Июн Anker представила 3-в-1 беспроводную зарядку с охлаждением и сенсорным экраном Компания Anker Innovations выпустила в Китае новую магнитную беспроводную зарядную станцию Prime 3-in-1 с поддержкой одновременной зарядки нескольких...

19:36, 04 Июн В Саратове придумали дешёвый способ делать материалы для аккумуляторов Исследователи Саратовского государственного технического университета (СГ