Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Статья группы Чуньшэна Ваня из Мэрилендского университета вышла в Science 13 ноября 2025 года. Разбираем, что в ней нашли.
Почему электромобиль нельзя зарядить так же быстро, как заправить? Группа Чуньшэна Ваня из Мэрилендского университета показала, что в толстых энергоёмких электродах мешает эффект, знакомый по топливным элементам: ионы лития тащат за собой растворитель. Учёные поменяли электролит, и ячейка с толстыми электродами набрала 80% заряда за 13 минут без потери плотности энергии.
Статья вышла в журнале Science 13 ноября 2025 года, первый автор — постдок Чан-Синь Чжао. В работе участвовали Национальный институт стандартов и технологий США (NIST), Ядерная реакторная лаборатория MIT, Национальная лаборатория Ок-Ридж и компания SAFT America. Главный результат — даже не сама ячейка, а объяснение: что именно ограничивает быструю зарядку толстых электродов.
Обычно батарею ускоряют, укорачивая путь ионам: делают электроды тоньше или прорезают в них каналы. Но тонкий электрод — это меньше активного вещества в том же объёме, а значит, меньше пробег машины. Авторы пошли другим путём: электроды оставили толстыми и поменяли только электролит.
Стадия: лабораторные ячейки, статья в Science (ноябрь 2025 года).
Ион лития не путешествует по электролиту голым. Вокруг него — «шуба» из молекул растворителя, и при движении он тащит её за собой. В топливных элементах похожий эффект давно известен: протоны, проходя через мембрану, увлекают воду. Его называют электроосмотическим увлечением, и, как показали авторы, в литий-ионной батарее он тоже есть.
При медленной зарядке растворитель успевает перераспределиться. При быстрой — темп выше 4C, то есть полный заряд быстрее чем за 15 минут, — поток ионов сильный, и растворитель вытягивается из пор толстого электрода. Там, где его не хватает, ионам труднее двигаться, растёт поляризация, и зарядку приходится замедлять.
Решение — поменять, кто кого держит. Дифторированный растворитель слабо сольватирует литий: «шуба» у иона тоньше, тащить приходится меньше. А атомы водорода в его группах CHF2 образуют водородные связи с анионами, и те, наоборот, крепко удерживают растворитель. В итоге растворитель меньше «уезжает» вместе с литием и остаётся в порах.
По оценке Мэрилендского университета, зарядка коммерческого электромобиля сегодня занимает в 20–100 раз больше времени, чем заправка бензиновой машины. Для массового электротранспорта нужен полный заряд меньше чем за 15 минут — и без потери плотности энергии. Это сочетание и трудно: быстрые батареи обычно «худые», а ёмкие — медленные.
Работа переводит быструю зарядку из задачи «как укоротить путь иону» в задачу «как удержать растворитель на месте». Авторы считают, что тот же подход пригодится для проточных батарей, электрорафинирования и мембранного разделения.
Материал носит информационный характер и подготовлен по открытым источникам, ссылки на них приведены в тексте. Он не является публичной офертой (ст. 437 ГК РФ) и профессиональной рекомендацией.
Сведения о продукции, проектах и показателях приведены по данным компаний и организаций, указанных в источниках. ООО «Иннер Инжиниринг» их не проверяло и не гарантирует их применимость к конкретным задачам.
Упомянутые товарные знаки принадлежат их правообладателям и приведены только для информирования. Упоминание не означает партнёрства, одобрения или сертификации.