Процесс коинтеркаляции обеспечивает быструю зарядку натриевых аккумуляторов

Опубликовано: 04:28, 09.08.2025

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

 

Новость из рубрики: Технологии и Hi-Tech

 

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

 

Топ новости часа Топ новости часа

 

Как выбрать быструю зарядку для MacBook Neo 09:28, 15 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...

Samsung Galaxy S26 Ultra получит невероятно быструю зарядку 06:28, 13 Дек Samsung Galaxy S26 Ultra получит невероятно быструю зарядку На официальном сайте компании Samsung появилось новое зарядное устройство EP-T6010 мощностью 60 Вт — без анонсов и презентаций.Обычно такие «тихие» р...

В сочетании с правильным питанием EMS-тренировки дают заметные результаты уже в короткие сроки 19:11, 06 Апр В сочетании с правильным питанием EMS-тренировки дают заметные результаты уже в короткие сроки EMS-тренировки — это новый и эффективный подход в фитнесе, который сочетает обычную физическую нагрузку с воздействием электрических импульсов на мыш...

Новый iPhone по примеру Xiaomi получит быструю зарядку на 45 Вт 21:28, 03 Сен Новый iPhone по примеру Xiaomi получит быструю зарядку на 45 Вт Новая зарядка может оказаться единственной фишкой в iPhone 2019 года. Ряд китайских производителей анонсировал появление быстрых зарядных устройств с...

Запас хода до 600 км за 100 секунд. Крупнейший производитель аккумуляторов CATL установил более 700 станций замены аккумуляторов в Китае 07:28, 22 Окт Запас хода до 600 км за 100 секунд. Крупнейший производитель аккумуляторов CATL установил более 700 станций замены аккумуляторов в Китае Крупнейший в мире производитель аккумуляторов, компания CATL, установила более 700 станций замены аккумуляторов (BSS) в 39 городах Китая. Каждая стан...

SOT-MRAM на основе вольфрама обеспечивает наносекундное переключение и энергосберегающее хранение данных 01:28, 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...

Сверхнизкое энергопотребление, полностью биоразлагаемый искусственный синапс обеспечивает рекордную память 09:28, 23 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...

Ирина Болгар прокомментировала завещание Дурова и снова обвинила его в том, что он не обеспечивает их детей 22:28, 30 Окт Ирина Болгар прокомментировала завещание Дурова и снова обвинила его в том, что он не обеспечивает их детей Мать троих младших детей Павла Дурова Ирина Болгар впервые за долгое время вышла на связь в соцсетях. Она опубликовала видео с детьми и заявила, что ...

14:28, 03 Окт Micron показал самую быструю HBM4-память Компания Micron сообщила о начале поставок пробных партий своей передовой разработки — памяти HBM4, демонстрирующей рекордную скорость. Новый продукт...

08:28, 21 Сен xAI представила более быструю и экономичную версию Grok 4 Спустя несколько месяцев после выхода Grok 4 и крайне проблемной ситуации, связанной с антисемитскими высказываниями чат-бота, компания xAI Илона Мас...

01:28, 10 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...

22:28, 18 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 ...

07:28, 16 Окт Разработан самовосстанавливающий слой для твердотельных литиевых аккумуляторов Ученые придумали новый способ повышения безопасности и производительности твердотельных литий-металлических аккумуляторов (ASSLMB) — технологии источ...

16:28, 12 Дек Экономика: Россия запустила процесс возвращения замороженных в ЕС активов Банк России подает иск против бельгийского депозитария Euroclear из-за замороженных российских активов. Регулятор заявил, что такой шаг обусловлен пл...

10:28, 17 Окт «Это ежесекундный процесс»: певица Валерия поделилась секретом воспитания детей Народная артистка России Валерия вырастила троих детей, а теперь помогает им с маленькими внуками. Этот опыт помог ей сделать вывод о том, как на сам...

19:28, 11 Окт В Самаре создали онлайн-сервис по поиску материалов для аккумуляторов и оптики Химики Самарского политехнического университета создали онлайн-сервис Band Gap Calculation для поиска материалов, применяемых в аккумуляторах и оптич...

02:28, 26 Мар Замена аккумуляторов на водород открывает перед дронами совершенно новые возможности Исследователи создали дрон, работающий на водороде, который заменит дроны с батарейным питанием, слишком тяжелые и имеющие слишком малую дальность по...

08:28, 13 Янв После пожара из-за проблемных аккумуляторов Volvo отзывает автомобили по всему миру Компания Volvo Car Group, принадлежащая китайской Geely Holding, инициировала глобальный отзыв автомобилей из-за проблем с безопасностью аккумуляторо...

07:28, 18 Апр Ученые приблизили создание безопасных литий-металлических аккумуляторов — без коротких замыканий и дендритов Новый материал может заметно продлить жизнь литиевых батарейУченые из Гонконгского университета науки и технологии разработали новый материал, которы...

10:07, 24 Мар Продажа билетов — это комплексный процесс, требующий системного подхода и использования современных технологий Продажа билетов на мероприятия — это не просто технический процесс, а важный этап в управлении событием, который напрямую влияет на его успех. Органи...

21:28, 02 Янв Китай вводит обязательную отчётность по углеродному следу аккумуляторов для электромобилей с 2026 года Министерство промышленности и информатизации КНР (MIIT) объявило о запуске пилотной программы, в рамках которой производители аккумуляторов для NEV (...

04:28, 09 Сен Стала известна емкость аккумуляторов в линейке iPhone 17. Для версий с SIM и eSIM будут разные батареи До презентации линейки iPhone 17 остаются считанные дни, и в сети уже всплыла информация о батареях новых моделей. Согласно базе данных китайского ре...

11:28, 23 Сен Луна ржавеет под действием «ветра» с Земли: учёные раскрыли процесс образования гематита на поверхности спутника Учёные из Института науки и технологий Макао подтвердили необычный факт: Луна покрывается ржавчиной, которую вызывает не Солнце, а Земля. Когда наша ...

18:04, 04 Апр Внедрение ERP-системы по полному проектному циклу — это сложный, но необходимый процесс для компаний, стремящихся к развитию и повышению конкурентоспособности Современные компании стремятся к максимальной эффективности управления ресурсами, и именно поэтому внедрение ERP-систем становится стратегически важн...

14:28, 06 Фев Михаил Дегтярев: «Процесс восстановления статуса РУСАДА уже идет и никак не связан с внешними обстоятельствами. Это технический вопрос» Министр спорта России Михаил Дегтярев заявил, что процесс восстановления статуса Российского антидопингового агентства (РУСАДА) уже запущен и не связ...

07:28, 12 Авг Анонсирован Honor Magic V Flip 2: толщина менее 7 мм, один из самых больших аккумуляторов, быстрая зарядка и два экрана LTPO Компания Honor подтвердила скорый выход своего компактного складного смартфона нового поколения Magic V Flip 2. Компания сотрудничала с модельером пр...

09:42, 23 Дек Выбор саженцев клубники — это комплексный процесс, требующий внимания к качеству посадочного материала, особенностям сорта и условиям выращивания Выбор саженцев клубники является одним из ключевых этапов для тех, кто хочет получить хороший урожай вкусных и ароматных ягод. От качества посадочног...

16:28, 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...

12:28, 24 Сен Baseus представила компактную зарядку Mini Cube GaN на 100 Вт Популярный производитель аксессуаров Baseus выпустил новое зарядное устройство EnerFill FN11 Mini Cube GaN. Новинка оснащена двумя портами USB-C и од...

18:28, 29 Мар Лапорта о деле Негрейры: «Это клеветническая кампания. «Реал» затягивает процесс, пытается сфабриковать ложь и дискредитировать самые славные годы «Барсы» Президент «Барселоны» Жоан Лапорта не считает, что дело Негрейры негативно скажется на репутации клуба в долгосрочной перспективе. Напомним, «Барсело...

01:28, 27 Авг Google Pixel 10 принудительно замедляет зарядку после 200 циклов В начале текущего года на Pixel 9a дебютировала функция Google под названием Battery Health Assistance, призванная продлевать срок службы аккумулятор...

19:28, 18 Окт Танец гипертоника: Врачи назвали особую зарядку от давления Восточные танцы вылечат даже женщин за 40. Физическая активность весьма полезна при гипертонии, но резкие движения могут принести вред. Врачи выявили...

00:28, 28 Авг Почему Apple так долго не добавляла реверсивную зарядку в iPhone? Совсем недавно все радовались слухам о появлении реверсивной зарядки в iPhone 17 Pro. Но почему Apple собирается добавить эту функцию только сейчас? ...

17:28, 21 Авг Google представил смартфоны Pixel 10, 10 Pro, 10 Pro XL и беспроводную зарядку Pixelsnap Qi2 На мероприятии Made by Google компания представила целую линейку устройств Pixel 10, включающую базовый Pixel 10, более мощные Pixel 10 Pro и Pro XL,...

17:28, 14 Ноя Porsche внедряет беспроводную индуктивную зарядку для Cayenne Electric Владение электромобилем обычно связано с определённой рутиной. Нужно приехать домой, открыть порт, достать тяжёлый кабель и подключить его. Это несло...

16:28, 12 Дек Samsung выпустила зарядку 60 Вт и Galaxy S26 Ultra появился в базе сертификации 3C В Сети появилась информация о новом зарядном устройстве, которые недавно предстала Samsung, мощностью 60 Вт. Этот адаптер будет поддерживать быструю ...

20:28, 08 Ноя Samsung Galaxy S26 станет тоньше и получит магнитную беспроводную зарядку Qi2 Samsung готовит к выпуску флагманскую серию Galaxy S26. По последним данным, линейка будет включать три модели — базовую, Galaxy S26 Plus и Gal...

05:28, 25 Сен Флагман Xiaomi 15T Pro получил чипсет Dimensity 9400+ и зарядку мощностью 90 Вт Недавно Xiaomi представила флагманскую модель Xiaomi 15T Pro на глобальной презентации в Мюнхене. Смартфон сочетает передовые технологии обработки из...

20:28, 25 Янв А вы знали, что в iPhone для Китая не такой MagSafe, как в остальных? Чем они отличаются и как это влияет на зарядку iPhone для рынка Китая уже достаточно давно отличаются от всех остальных. Еще в комплекте с iPhone 4 там шел бумажный гарантийный талон, а в дальнейш...

18:28, 06 Янв Ваш iPhone теперь WALL-E. На CES 2026 показали прикольную зарядку DeskMate MagSafe с ИИ Компания KEYi Tech, создавшая робота-компаньона Loona и модульного робота ClicBot, представила на выставке CES 2026 новый подход к созданию ИИ-помощн...

20:28, 29 Дек От смартфонов к зарядкам: Meizu представила беспроводную зарядку Pandaer 66W с активным охлаждением Компания Meizu выпустила новое беспроводное зарядное устройство Pandaer 66W Light Breeze. Производитель заявляет, что этот аксессуар отлично подойдёт...

06:28, 02 Сен Касания возвращают молодость: Медики назвали лучшую зарядку против морщин За неделю можно избавиться даже от гусиной кожи на шее. Замедлить старение кожи можно за рулём, на работе и дома. При этом комплекс простых упражнени...

10:28, 06 Мар Casio прокачала культовые G-Shock. Новые GM-H5600 получили пульсометр и солнечную зарядку Японский производитель часов Casio представил две новые модели серии G‑Shock GM‑H5600 — GM-H5600-1 и GM-H5600-9. Линейка сохранила культовый угловаты...

09:28, 04 Дек Что будет, если оставить зарядку в розетке на ночь, и почему не стоит так делать постоянно Оставлять зарядку в розетке или подключать телефон на всю ночь: привычка, которая есть у большинства. На первый взгляд в этом нет ничего необычного, ...

20:28, 13 Фев Алиссон о «Ливерпуле»: «Недовольны сезоном, но идет процесс реконструкции. Есть проблемы с травмами и психологические проблемы за пределами того, что может выдержать человек» Алиссон сообщил, что «Ливерпуль» проходит стадию «реконструкции». «Наш сезон проходит намного, намного хуже ожидаемого, учитывая качество команды и у...

08:28, 10 Сен iPhone 17, iPhone 17 Pro и iPhone 17 Pro Max получили ускоренную зарядку, а iPhone Air сохранил скорость зарядки iPhone 16 По данным Apple, модели iPhone 17, iPhone 17 Pro и iPhone 17 Pro Max можно зарядить до 50% примерно за 20 минут с помощью совместимого адаптера USB-C...