Инженеры Корнеллского университета создали литиевую батарею, которую можно заряжать менее чем за пять минут — быстрее, чем у любого устройства, доступного на рынке. В течение многочисленных циклов зарядки и разрядки аккумулятор сохраняет стабильную производительность.

Исследователи использовали в качестве материала для батареи с быстрой зарядкой индий. Это мягкий металл, который в основном применяется для изготовления покрытий из оксида индия и олова для сенсорных дисплеев и солнечных панелей.

Анализ показал, что в качестве анода батареи индий обладает двумя важными характеристиками. Во-первых, у него чрезвычайно низкий энергетический барьер, который определяет скорость диффузии ионов в твердом состоянии. А, во-вторых, у материала умеренная плотность тока обмена, которая связана со скоростью восстановления ионов на аноде. Сочетание этих качеств имеет важное значение для быстрой зарядки и длительной работы.

Ключевая инновация — то, что мы открыли принцип конструкции, который позволяет ионам металлов на аноде батареи свободно перемещаться, находить правильную конфигурацию и только затем участвовать в реакции накопления заряда.

Линден Арчер, профессор технических наук, декан Инженерного колледжа Корнеллского университета и соавтор исследованияКонечным результатом является то, что в каждом цикле зарядки электрод находится в стабильном морфологическом состоянии, добавляют инженеры. Именно это дает батареям с функцией быстрой зарядки возможность многократно заряжаться и разряжаться в течение тысяч циклов.