3934
Пошук нових матеріалів для акумуляторів може стати значно швидшим завдяки методу, який дозволяє на атомному рівні оцінювати поведінку хімічних сполук. Дослідники пропонують заздалегідь визначати, які структури можуть краще витримувати багаторазові цикли заряджання й розряджання.
Одна з головних проблем сучасних батарей полягає в тому, що під час роботи матеріали електродів постійно змінюються. Іони входять у кристалічну структуру та виходять із неї, викликаючи механічні напруження, деформації та поступове руйнування.
Традиційний пошук кращих матеріалів часто потребує довгих циклів лабораторних тестів. Спочатку синтезують багато варіантів, потім із них виготовляють елементи живлення й сотні або тисячі разів заряджають та розряджають, щоб оцінити деградацію.
Новий підхід дозволяє швидше відсіювати невдалі кандидати. Науковці аналізують атомну структуру й моделюють, як вона змінюватиметься під час роботи батареї.
Особливий інтерес становлять матеріали, здатні витримувати значні зміни концентрації іонів без утворення тріщин і незворотних фазових переходів. Саме такі сполуки потенційно можуть забезпечити довший термін служби.
Метод може бути корисним для літій-іонних батарей, а також для перспективних систем на основі натрію, магнію та інших елементів. У кожному випадку проблема стабільності електродів залишається ключовою.
Прискорення пошуку матеріалів важливе не лише для смартфонів чи електромобілів. Довговічні акумулятори потрібні системам зберігання енергії, які допомагають інтегрувати сонячні та вітрові електростанції в енергомережу.
Таким чином, новий підхід не створює готову «ідеальну батарею», але може суттєво скоротити шлях від теоретичної ідеї до практичного матеріалу, зменшуючи кількість дорогих і тривалих експериментів.
https://psm7.com/uk/nauka/ucheni-znajshly-sposib-shvydshe-stvoryuvaty-dovgovichni-akumulyatory.html
