Современные литий-ионные батареи приближаются к пределу своей эффективности, и вряд ли мы сможем выжать из них больше, чем они могут сейчас. Такие вариации, как литий-воздушные и литий-металлические батареи, которые сейчас разрабатываются, возможно, заменят их, и в настоящее время исследователи из университета Райса улучшили последние с помощью маловероятного ингредиента. Команда обнаружила, что добавление асфальта в анод литий-металлических батарей ускоряет их зарядку и уменьшает вероятность короткого замыкания.
Чтобы создать свою новую батарею, исследователи использовали необработанный гильсонит, это производное от асфальта, и смешали его с графеновыми нанотрубками. Затем этот композит покрыли литий-металлом с помощью электрохимического осаждения, чтобы создать анод, который совместили с катодом из сернистого углерода.
Ученые провели более 500 циклов заряда-разряда новых асфальт-литий-металлический батарей и установили, что пористые углеродные материалы из асфальта сделали батарею более стабильной. Аккумуляторы имеют плотность мощности 1,322 ватт на килограмм, а их энергетическая плотность составляет 943 ватт-часов на килограмм. Между тем, высокая плотность тока, 20 мА на квадратный сантиметр, означает, что эти батареи могут заряжаться гораздо быстрее, чем стандартные литий-ионные батареи.
«Емкость этих батарей огромна, но что не менее примечательно, что мы можем зарядить их с нуля всего за пять минут, а не за два часа, как другие батареи», — рассказал Джеймс Тур, ведущий исследователь проекта.
