Анод — один из критических параметров, отвечающих за скорость зарядки литий-ионной батареи. В большинстве случаев их изготавливают из графита и формируют из неупорядоченного раствора. По мнению исследователей, такой метод не является оптимальным, поскольку приводит к появлению дефектов, снижающих производительность электрода, пишет TechXplore.

Прежде всего ученые из Научно-технического университета Китая и других вузов разработали компьютерную модель оптимизации пространственного распределения частиц различного размера и пористости электродов. Результаты подсказали, какие изменения следует внести в архитектуру стандартного графитового анода, чтобы добиться идеального распределения частиц.

Исследователи добавили в раствор медные наночастицы, а затем нагрели и охладили анод, преобразуя под давлением раствор в более упорядоченный материал. Кроме того, электрод был покрыт оболочкой из меди. Стандартный литий-ионный аккумулятор с таким анодом заряжался на 60% за 5,6 минут (а не до 40%, как контрольный образец), а на 80% — за 11,4 минуты.

Авторы изобретения не пояснили, насколько изменения в технологии повышают расходы на производство литий-ионных батарей.

В попытках увеличить производительность современных литий-ионных батарей исследователи пробуют различные альтернативные материалы, от соли до пластика. Ученые из США показали, как свинцовые аноды могли бы вдвое увеличить емкость литиевых батарей.