Скоростная зарядка электрокаро

19.09.2025

Одним из главных факторов, сдерживающих повсеместное распространение электромобилей, остается не столько их запас хода, сколько длительность зарядки. Если проблема дальности уже фактически решена, то ожидание у зарядной станции по-прежнему вызывает у многих автовладельцев недовольство. Южнокорейские ученые из KAIST совместно с компанией LG Energy Solution сообщили о достижении, которое может изменить ситуацию.

Исследователи представили литий-металлический аккумулятор, способный зарядиться с 10 до 80 процентов всего за пятнадцать минут. Такой результат превосходит привычные литий-ионные батареи, которые по-прежнему преобладают на рынке. Li-ion-технология остается безопасной и надежной, но она уже достигла границ своих возможностей, в то время как литий-металлические системы открывают путь к аккумуляторам нового поколения.

Ключевое отличие заключается в аноде. В традиционных литий-ионных батареях энергия накапливается в графитовой структуре, что ограничивает плотность хранения. Литий-металлические аккумуляторы используют вместо этого тончайший слой чистого лития, что существенно увеличивает запас энергии и позволяет автомобилям проходить большее расстояние на одном заряде.

Однако ускоренная зарядка таких устройств долгое время считалась проблематичной. Высокие токи приводят к образованию дендритов - тонких игольчатых наростов на аноде, которые со временем могут повредить внутренние барьеры аккумулятора и вызвать короткое замыкание или возгорание. Даже без критических последствий дендриты снижают емкость батареи и заметно сокращают срок ее службы.

Группа ученых под руководством профессора Хи-Так Кима сумела объяснить природу этого процесса. С помощью криогенной электронной просвечивающей микроскопии они впервые наблюдали, как во время быстрой зарядки возникают разрозненные кристаллические области размером всего несколько нанометров. Это связано с неравномерной межфазной когезией лития, когда под воздействием сильного тока компоненты электролита комкуются и формируют нестабильный экран, стимулирующий рост дендритов.

Для преодоления проблемы исследователи экспериментировали с разными вариантами электролитов. Наиболее эффективным оказался жидкий состав, который препятствует формированию дендритов даже при интенсивной зарядке. Интересно, что наилучшие результаты показали сравнительно "слабые" электролиты, которые не создают прочных связей с ионами лития.

Испытания показали впечатляющие результаты. Один из прототипов заряжался от 5 до 70 процентов всего за двенадцать минут и выдерживал более 350 циклов. Более емкая версия, обладающая расчетной плотностью энергии 386 ватт-часов на килограмм, восполняла заряд от 10 до 80 процентов за семнадцать минут и сохраняла стабильность на протяжении 180 циклов.

По словам профессора Хи-Так Кима, это исследование стало важной вехой: понимание процессов на межфазном интерфейсе позволило устранить главный барьер на пути применения литий-металлических аккумуляторов в автопроме. Если дальнейшие испытания подтвердят надежность технологии, автомобили будущего смогут заряжаться почти так же быстро, как сегодня заправляются топливом.

<< Назад: Искусственная кожа с кровеносными сосудами 19.09.2025

>> Вперед: Космическое путешествие меняет тело и разум 18.09.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Музыкальный и математический дар взаимосвязаны 04.12.2020 Издавна существует распространенное мнение, что талантливые в музыке люди талантливы также в математике и чтении. Ученые подтверждали это в нескольких исследованиях. Музыкальный педагог Мартин Берджи из США никогда не доверял этой теории. Он был уверен: на результаты исследований повлияли фоновые факторы, такие как социальный класс или раса участников. Например, если музыкальный ребенок успевает в математике, это говорит прежде всего о том, что он имеет доступ к качественному образованию и достаточно времени для занятий. Берджи провел исследование, надеясь развенчать "миф". К своему изумлению, он только доказал, что связь между талантами к музыке, математике и чтению даже сильнее, чем кажется. Исследование охватывает больше 1 тысячи учеников среднего школьного возраста с учетом их расы, социального класса и других факторов. Как оказалось, способности к музыке, математике и чтению действительно связаны вне зависимости от социальных условий и других факторов. Берджи и его соавтор Кевин Вайнгартен из Вашингтонского университета предположили, что способность различать высоту звука, интервалы и метры имеет общую когнитивную основу со способностью различать речь. Модальность и тон в музыке могут опираться на те же неврологические особенности, что и математическое познание. Таким образом, если развивать ум ребенка в целом, говорят исследователи, он будет талантлив и в отдельных областях. Это может изменить представление о том, что модульное обучение в школе лучше универсального.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025