Найприкріше у володінні електромобілем — чекати, поки він зарядиться. Наприклад, «Теслі» потрібно 40 хвилин, щоб поповнити акумулятор до 80%, причому на найпотужнішій станції зарядки. Вважалося, що швидкість безпечної зарядки обмежують закони фізики і межу щодо літієвих батарей вже досягнуто, але, як показали дослідники з США, є спосіб зробити це набагато швидше. Вони стверджують, що електромобіль можна буде зарядити за 10 хвилин, а смартфон — за секунди. Технологія буде готова та дійде до ринку не відразу — на це піде від 3 до 10 років.
Літій-іонні батареї стали незамінні для портативної електроніки, зберігання чистої енергії та електромобілів, завдяки високій щільності енергії, невеликій вазі та довгому терміну служби. Однак швидкість поповнення запасу акумулятора обмежує феномен плакування, побічна реакція, яка відбувається, коли іони літію занадто швидко проникають в частинки графіту.
Дослідники порівняли зарядку літій-іонної батареї з настільним тенісом. Іон літію носиться від анода до катода, як кулька для пінг-понгу. Якщо іони літію занадто прискорюються, частинки графіту не встигають їх відбити. Від цього знижується термін служби батареї, крім того, вона може спалахнути або вибухнути, пише EurekAlert.
Гао Тао та його колеги з Університету Юти відкрили важливий фізичний механізм, який керує феноменом плакування в частинках графіту, який дозволяє передбачити поведінку іонів літію при зарядці батареї. Вони розробили експеримент, який візуалізує те, що відбувається з негативним електродом в цей момент.
Вчені вважають, що нові знання дозволять створити технології, які прискорять зарядку іонних акумуляторів для автомобілів в п’ять разів або всього за 10 з гаком хвилин, без ризику займання або шкоди для батареї. Ще швидше можна буде заряджати смартфони. На їхню думку, очікувати такого прогресу в зарядці побутової електроніки має сенс через три-п’ять років, а в зарядці електромобілів — через 5-10 років.
