Исследователи из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса предложили новый способ создания электродов с помощью 3D-печати, который позволяет почти в два раза увеличить емкость без ухудшения скорости зарядки и долговечности. Об этом сообщается в пресс-релизе лаборатории.
«Новая разработка обеспечивает более 7500 циклов заряда/разряда без существенной деградации», — заявил представитель Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса.
Проблема современных устройств хранения энергии в том, что увеличение толщины электродов повышает их ёмкость, но одновременно затрудняет движение ионов внутри материала, создавая «мёртвые зоны» и снижая скорость зарядки. Ученые создали переплетённую 3D-структуру, которая сокращает путь для ионов, увеличивает активную поверхность и делает распределение заряда более равномерным. В процессе работы применялись методы компьютерной оптимизации и многоэтапная 3D-печать: сначала формировался пористый каркас на основе оксида графена, затем он покрывался слоем золота для повышения проводимости. Получившаяся структура показала лучшие результаты по сравнению как с традиционными плоскими электродами, так и с ранее предложенными 3D-печатными аналогами. Учёные считают, что подобный подход может стать основой для аккумуляторов нового поколения — от батарей для электромобилей до систем хранения энергии для возобновляемых источников и портативной электроники.
Подписывайтесь на наш Telegram-канал, чтобы быть в курсе всех новостей и событий Рунета.