Китайская исследовательская группа разработала электролит на основе монофторированных гидрофторуглеродных (ГФУ) растворителей, способный достигать плотности энергии более 700 Вт·ч/кг при комнатной температуре и около 400 Вт· ч/ кг при −50 °C, что является значительным улучшением по сравнению с существующими технологиями.
Их работа, недавно опубликованная в журнале Nature , имеет потенциальные области применения в электромобилях, аэрокосмической отрасли и системах хранения энергии для работы в экстремальных климатических условиях.
Замена растворителей электролита В электрохимических устройствах хранения энергии, таких как литиевые батареи, электролитный материал способствует переносу заряда между катодом и анодом.
Этому способствуют растворители, помогающие растворять соли лития.
В качестве растворителей электролита в батареях традиционно используются лиганды на основе кислорода и азота.
Однако эти материалы препятствуют переносу заряда на границе раздела электрод-электролит, особенно в условиях быстрой зарядки или низких температур, из-за сильного связывания.
Ученые пытались модифицировать растворители на основе кислорода и азота, но это часто приводило к увеличению вязкости растворителя или снижению его эффективности при низких температурах.
В качестве замены были предложены гидрофторуглероды (ГФУ) , хотя некоторые исследования показали плохую растворимость солей и нестабильность с металлическим литием.
Однако исследовательская группа, участвовавшая в новом исследовании, полагала, что ГФУ могут лучше растворять соли лития после некоторых модификаций.
«Если удастся точно спроектировать эксклюзивную координацию HFC–F и Li + путем усиления основности Льюиса атомов F, что позволит обеспечить существенное растворение солей лития, то предсказуемо низкие энергии связывания будут способствовать улучшению межфазной кинетики энергоемких батарей», — пишут они.
Более высокая плотность энергии, более низкие температуры Для достижения этих целей команда синтезировала и охарактеризовала шесть различных растворителей на основе ГФУ, а затем протестировала их электрохимические характеристики в дисковых и пакетных элементах в широком диапазоне температур.
Было обнаружено, что вновь синтезированные растворители растворяют соли лития в концентрации >2 моль/л.
Один из растворителей, в частности, превзошел ожидания, хорошо работая даже при температуре −50 °C.
Среди них литий-ионный электролит на основе 1,3-дифторпропана (DFP) обладает всеми преимуществами для энергоемких и низкотемпературных батарей, включая низкую вязкость (0,95 сП), высокую окислительную стабильность (>4,9 В) и ионную проводимость 0,29 мСм·см⁻¹ при −70 °C.
Благодаря включению атомов F в первую сольватационную оболочку, слабая координация F–Li⁺ облегчает процесс осаждения/удаления Li с кулоновской эффективностью (CE) до 99,7% и обеспечивает плотность обменного тока на порядок выше, чем при координации O–Li⁺ при −50 °C.
«Эти электролиты также позволяют использовать литий-металлические пакетные элементы питания при количестве электролита менее 0,5 г·А⁻¹ , достигая плотности энергии более 700 Вт·ч· кг⁻¹ при комнатной температуре и около 400 Вт·ч· кг⁻¹ при −50 °C», — пишут авторы исследования.
Современные высокопроизводительные элементы, такие как используемые в электромобилях, обычно достигают удельной емкости около 250–270 Вт·ч/кг при комнатной температуре, а это значит, что новый электролит обеспечивает значительное улучшение и возможность использования батарей в экстремальных климатических условиях.
Команда отмечает, что дальнейшие улучшения могут еще больше расширить температурный диапазон и повысить стабильность.
Авторы исследования пишут:
«Благодаря дальнейшей модуляции числа атомов углерода и фтора можно создавать высококипящие (>100 °C) ГФУ с хорошо сохраняющейся совместимостью с металлическим литием.
Фитохромная координационная химия открывает многообещающий путь к преодолению предела мощности и плотности энергии батарей».
Сообщает android-robot.com
Новость из рубрики: Технологии и Hi-Tech
Поделиться новостью:
Топ новости часа
Топ новости часа- "Продолжаю верить в справедливость и закон". Владислав Бакальчук раскрыл детали судебных разбирательств с бывшей женой Татьяной Ким...
- Принц Гарри и Меган Маркл не могут найти дом после переезда в США...
- Депутат Нилов: у пенсионеров-должников могут удержать до 70% пенсии...
- "Помните про Гитлера". Ксения Собчак заявила, что не любит домашних животных...
- «Это вам не Нива»: Рендерные снимки 5-дверной Suzuki Jimny привели автомобилистов в восторг...
- Каких людей нельзя пускать в дом, даже если это близкие родственники - мудрый ответ Харуки Мураками, который откроет вам глаза...
13:28, 01 Сен В Китае разработан робот для суррогатного материнства Новая эра репродуктивных технологий Современные достижения в области робототехники и биомедицинских технологий открывают ранее немыслимые возможности...
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...
05:28, 20 Авг Из-за коллапса животные с высокой скоростью перемещаются к полюсам Глобальное потепление заставляет виды следовать инстинкту самосохранения. Эксперты провели масштабный анализ того, как менялись области обитания живы...
12:28, 01 Янв Заболеваемость гриппом в Тверской области остается высокой Тверское региональное Управление Роспотребнадзора сообщило, что за минувшую неделю в Верхневолжье зарегистрировано 8 тысяч новых больных с респиратор...
05:28, 19 Авг Роспотребнадзор предупредил о высокой активности клещей в конце лета Риск укусов клещей в конце летнего сезона сохраняется высоким, предупреждает пресс-служба Роспотребнадзора. Ведомство рекомендует соблюдать профилакт...
22:28, 23 Дек Ученые измерили межзвездную комету 3I/ATLAS с высокой точностью Новозеландские астрономы раскрыли физические характеристики межзвездной кометы 3I/ATLAS.
Благодаря детальному анализу ускорения небесного тела ученым...
15:28, 17 Сен В Google Pixel 7 и 7 Pro вздуваются батареи Google признала наличие проблем с аккумуляторами у трёх моделей Pixel в этом году. Наиболее серьёзные случаи, включая возгорания, наблюдались у Pixel...
22:28, 15 Янв Посол сообщил о высокой угрозе экстрадиции археолога Бутягина на Украину Угроза экстрадиции российского археолога Александра Бутягина на Украину остается очень высокой, дипломаты России оказывают ему всю необходимую помощь...
22:28, 28 Янв 17-летняя дочь Николь Кидман дебютировала на Неделе высокой моды Старшая дочь Николь Кидман и Кита Урбана впервые вышла на подиум в рамках Недели высокой моды в Париже. 17-летняя Сандэй Роуз приняла участие в показ...
20:28, 15 Янв Китайские ученые представили натрий-серную батарею с высокой энергоемкостью Группа китайских ученых представила новую конструкцию натрий-серной батареи, которая может изменить подход к хранению энергии. Разработка отличается ...
06:28, 02 Окт Realme представила смартфон с высокой защитой от влаги и «сверхплавным» экраном Компания Realme представила свой новый бюджетный смартфон Realme 15x, имеющий некоторые отличительные характеристики.Realme 15x оснащён 6,8" ЖК-диспл...
05:28, 17 Авг Минздрав бессилен – Саратовец с высокой температурой едва дождался помощи Россиянин мучился с температурой более 40 градусов, но в «скорой» этот случай экстренным не сочли. Позиция Минздрава вовсе вогнала мужчин...
18:28, 28 Дек HONOR представила суперсмартфоны Win и Win RT — экраны на 185 Гц, батареи на 10 000 мА*ч HONOR представила в Китае новую линейку производительных смартфонов Win. Серия включает две модели — Win и Win RT, которые делают ставку на высокую п...
03:28, 08 Ноя Кремниевые батареи в смартфонах: это хорошо или плохо? Всего несколько лет назад аккумулятор емкостью 5000 мАч считался эталоном для любого смартфона. Но кремний-углеродные батареи совершили настоящую рев...
08:28, 22 Окт IBM и Groq объединяют усилия для ускорения развертывания корпоративного ИИ с высокой скоростью и масштабируемостью Компании IBM и Groq объявили о стратегическом партнерстве с целью предоставления клиентам возможностей высокоскоростного ИИ-инференса по доступной це...
02:28, 17 Янв Honor раскрыла ёмкость батареи сверхтонкого Magic8 Pro Air Honor готовится официально представить смартфон Magic8 Pro Air 19 января и постепенно раскрывает его характеристики. Устройство станет ответом бренда...
11:28, 31 Авг Быстрая зарядка Xiaomi «убивает» батареи смартфонов За 8 месяцев ёмкость батареи Xiaomi Mi 8 снизилась почти на 700 мАч. Технология быстрой зарядки, появившаяся сравнительно недавно, позволяет сократит...
01:28, 09 Сен iPhone 17 Pro: рост автономности на фоне 19% прибавки ёмкости батареи Накануне сентябрьской презентации Apple стали известны ёмкости аккумуляторов всей линейки iPhone 17 из китайских регуляторных документов. Все модели ...
00:28, 27 Фев Китайские ученые создали новые батареи для электромобилей из пластика Аккумуляторы, которые используются в современных электромобилях, зависят от тяжёлых металлов — таких как кобальт и никель. Эти элементы трудно ...
05:28, 02 Сен Apple пугает пользователей, экономящих на замене батареи к iPhone О «неофициальной» батарее будет сообщать бесконечное напоминание, которое заблокирует ряд функций диагностики. Американская компания давн...
22:28, 28 Янв Неделя высокой моды: Анна Нетребко, Ида Кехман, Лилия Рах и Оксана Бондаренко на показе Yanina В Париже в рамках Недели высокой моды прошёл показ бренда Yanina. Шоу посетили: Анна Нетребко, Ида Кехман, Екатерина Мухина, Виктория Борисевич, Окса...
01:28, 09 Авг Новый подход позволяет роям дронов автономно перемещаться в сложных условиях на высокой скорости Беспилотные летательные аппараты (БПЛА), обычно называемые дронами, широко используются во всем мире для решения различных задач, включая видеосъемку...
09:28, 02 Окт Магнитная буря продолжается уже третьи сутки на фоне рекордно высокой скорости солнечного ветра 2 октября нет признаков стабилизации геомагнитной обстановки: шторм, начавшийся во вторник утром, с краткими перерывами держится более 50 часов. Его ...
03:28, 06 Окт На базе CERN провели первые эксперименты по передаче сигнала высокой точности совместно с запутанными фотонами На базе CERN протестировали оптическую систему синхронизации White Rabbit в связке с квантовой передачей информации. Учёные проверили, можно ли через...
12:28, 16 Дек Intel уже установила у себя первую самую современную машину ASML для EUV-литографии с высокой числовой апертурой Компания Intel в лице своего подразделения Intel Foundry объявила об установке на своей фабрике самой современной в мире машины для EUV-литографии &m...
08:28, 16 Окт Ожидаемое обновление One UI 8.5 раскрывает новую функцию для экономии заряда батареи Ожидалось, что предстоящее обновление One UI 8.5 от Samsung будет лишь лёгким обновлением, но новые утечки информации о прошивке Galaxy S25 Ultra ука...
12:28, 16 Янв В Android 16 исправили утечку заряда батареи, зависание устройств и не только Google выпустила обновление Android 16 QPR3 Beta 2. Апдейт исправляет критические сбои системы, зависания, проблемы с уведомлениями и разрядкой батар...
00:28, 27 Фев Volvo отзывает более 40 тысяч электрокроссоверов EX30 из-за риска возгорания батареи Новый компактный кроссовер Volvo продолжает доставлять компании одну проблему за другой. Volvo объявила о глобальном отзыве более 40 000 автомобилей ...
04:28, 31 Дек Honor полностью скопировала iPhone 17 Pro. Клон установил рекорд по емкости батареи Apple начала существенно увеличивать емкость батарей в своих флагманских устройствах только с выходом iPhone 17 Pro. Однако в Китае это уже далеко не...
22:28, 18 Ноя Использовать iPhone и MacBook на зарядке или работать от батареи? Рассказываем, что безопаснее для аккумулятора Для кого-то может показаться странным, но использовать современные устройства в режиме постоянной зарядки можно, причем полностью безопасно. Да что т...
06:28, 14 Ноя От угля к свету: Гуйчжоу превращает свои горы в гигантские солнечные батареи Эстетика соларпанка, прежде обитавшая на страницах книг и в кадрах кино, нашла себе пристанище в самом сердце Китая. В провинции Гуйчжоу, где небо вс...
07:28, 22 Окт Спрос на аккумуляторные батареи для авто запредельный: производство в Китае выросло на 50% за последний год Производство аккумуляторных батарей в Китае резко возросло в 2025 году. Данные Китайской ассоциации легковых автомобилей (CPCA) показывают, что общий...
14:28, 31 Янв «Энергия Вселенной» — в батареи: Большой адронный коллайдер начал отапливать жилые дома Самый большой в мире ускоритель элементарных частиц получил новую социальную миссию: теперь он согревает тысячи людей. Европейская организация по яде...
01:28, 13 Ноя В Google Play появятся предупреждения о приложениях, вызывающие чрезмерный расход заряда батареи Компания Google анонсировала новую функцию для магазина Google Play, которая будет выявлять программные продукты, вызывающие высокий расход заряда ак...
04:28, 25 Янв Гибридный Volkswagen Multivan T7 получит увеличенную емкость батареи и сможет проехать больше Флагманский минивэн Volkswagen Multivan T7 готовится к рестайлингу и получит свежий дизайн, высокотехнологичный интерьер и улучшенные гибридные силов...
12:28, 04 Ноя "Как быть, если чемпионат мира, а ты в таком состоянии?". Сашу Плющенко увезли на скорой после выступления в шоу отца с высокой температурой Александра Плющенко, 12-летнего сына Евгения Плющенко и Яны Рудковской, увезли в больницу на скорой помощи после вчерашнего выступления в ледовом шоу...
20:28, 27 Янв Неделя высокой моды: Николь Кидман, Пенелопа Крус, Дуа Липа, Шарлотта Казираги и Ольга Карпуть посетили показ Chanel В Париже в рамках Недели высокой моды креативный директор Chanel Матье Блази представил свою дебютную кутюрную коллекцию. Шоу посетили: Николь Кидман...
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...
00:28, 10 Янв Разрабатываются устойчивые к коррозии цинково-бромные проточные батареи для крупномасштабного хранения энергии в энергосистемах Ученые нашли способ вывести цинк-бромные проточные батареи на новый уровень. Улавливая коррозионно-активный бром с помощью простого молекулярного пог...
14:28, 07 Сен Вдохновлённые детской игрушкой, учёные создали технологию, которая делает литий-ионные батареи невоспламеняемыми Группа учёных из Национальной лаборатории Ок-Ридж (ORNL) Министерства энергетики США разработала способ повышения безопасности литий-ионных батарей. ...
00:28, 28 Янв Неделя высокой моды: Джефф Безос и Лорен Санчес, Наталья Водянова, Бернар Арно, Дженнифер Лоуренс и Брижит Макрон на показе Dior Вчера в рамках Недели высокой моды в Париже креативный директор Dior Джонатан Андерсон представил свою первую кутюрную коллекцию. Шоу в числе прочих ...
16:28, 26 Янв Неделя высокой моды: Рената Литвинова, Джефф Безос и Лорен Санчес, Деми Мур, Карла Бруни и Тейяна Тейлор в "голом" платье на показе Schiaparelli В Париже стартовала Неделя высокой моды. Первым свою новую коллекцию представил модный дом Schiaparelli. Шоу посетили: Рената Литвинова, миллиардер и...
20:28, 09 Дек Пике о высокой линии обороны «Барсы»: «Этот стиль в нашей ДНК. Мы не можем сидеть в своей штрафной. Болельщики были бы недовольны, сколько бы побед мы ни одержали» Бывший защитник «Барселоны» Жерар Пике оценил игру команды при тренере Ханси Флике и заявил, что стиль игры заложен в ДНК клуба. – Многие говорят о р...
03:28, 27 Фев Porsche одумалась: будущий большой внедорожник, который станет на ступень выше Cayenne, получит мотор V8 вместо батареи Будущий флагманский кроссовер Porsche под кодовым названием K1, который должен занять место на ступень выше Cayenne, не будет эксклюзивным электромоб...
01:28, 15 Фев Переставил мебель и покрасил батареи — теперь плачу за отопление вдвое меньше: 5 хитрых способов избежать лишних трат Фото из архива ПроГородУстановка теплосчётчика — единственный способ не отдавать деньги за «перетоп» весной и осенью. Когда на улице плюс, а радиатор...
13:28, 13 Окт 3000 циклов, до 1000 км на одном зарядке в диапазоне температур от -20°C до 85°C. Полностью твердотельные батареи Jinshi вошли в фазу опытно-промышленного производства Китайский производитель аккумуляторов Gotion High-Tech, поддерживаемый Volkswagen, объявил, что его полностью твердотельные батареи Jinshi собственно...
13:28, 03 Окт Vivo X300 и X300 Pro получат батареи до 6510 мА·ч и станут первыми смартфонами на Dimensity 9500 Vivo раскрыла новые подробности о серии X300, релиз которой состоится 13 октября. Хотя компания пока официально не называет ёмкости аккумуляторов, ки...
03:28, 27 Фев Samsung Galaxy A57 получит защиту IP68 и будет работать до 52 часов на одной зарядке, но ресурс батареи почти вдвое меньше, чем у Galaxy A56 Появились новые подробности о будущих «середнячках» Samsung — Galaxy A57 и Galaxy A37. В базе европейского регулятора появились дан...
21:28, 30 Окт Флагманы vivo X300 и X300 Pro вышли в Европе: 7 лет обновлений и та же 200-мегапиксельная камера Zeiss, но батареи стали меньше, а цены почти в 2 раза выше Компания Vivo представила в Европе свои новые флагманы — Vivo X300 и Vivo X300 Pro, которые ранее были анонсированы в Китае. Презентация состоя...