Исследователи Калифорнийского университета в Сан-Диего создали ультразвуковой перемешиватель электролита, благодаря которому удалось увеличить ресурс литий-ионной батареи до 2000 циклов заряда и сократить время зарядки до 10 минут.
Устройство генерирует вибрации очень высокой частоты - от 100 млн до 10 млрд герц. Для этого использовали стандартный компонент, который в смартфонах применяется для фильтрации беспроводного радиосигнала сотовых сетей.
Аккумуляторы на основе лития склонны к формированию дендритов. Это микроскопические выросты, которые увеличиваются с каждым циклом заряда. Эти дендриты вырастают до размеров, когда соприкасаются с противоположным слоем аккумулятора, приводя к короткому замыканию, выходу батареи из строя и возгоранию. Это одна из причин, по которой батареи на основе чистого металлического лития, имеющих наибольшую емкость среди литиевых батарей, не используются. Вместо этого применяется смесь лития с другими элементами, например, в литий-ионных аккумуляторах.
Высокочастотная вибрация батареи перемешивает электролит внутри аккумулятора и улучшает отвод тепла и обмен электронами. Благодаря ультразвуку обычные литиевые батареи можно заряжать с 0 до 100% в течение 10 минут, тогда как сейчас скоростные зарядки позволяют зарядить только на 80% за 20 минут, а остальные 20% требуют гораздо больше времени. Также перемешивание электролита позволило увеличить ресурс батареи в десятки раз - до 2000 циклов заряда.
Напомним, ранее ученые из физической лаборатории имени Джона Хопкинса создали литиево-ионный аккумулятор, который способен выдержать практически любое внешнее воздействие. Его можно резать, погружать в жидкости, расстреливать из оружия, и при этом продолжать использовать для питания устройств.
