Новый материал позволит радикально улучшить характеристики литий-ионных батарей.

Специалисты Национальной лаборатории Оак Ридж (ORNL) сделали открытие, которое существенно повышает мощность, плотность энергии и скорость зарядки литий-ионных аккумуляторов.

Оказалось, что диоксид титана позволяет увеличить площадь поверхности электродов и за 6 минут заряжать прототип аккумулятора до емкости 50 %. Аналогичная «традиционная» батарея за это время заряжается всего на 10 %.

При этом, по сравнению с коммерческими батареями на основе титаната лития, батарея ORNL имеет повышенную мощность разряда и большую емкость: 256 миллиампер/часов на грамм против 165 мА*ч. Диоксид титана является чрезвычайно безопасным долговечным материалом и идеально подходит для аккумуляторов электрических транспортных средств и других мощных потребителей электроэнергии, таких как стационарные системы аккумулирования энергии для солнечной и ветровой энергетики и «умных» электросетей.

В основе изобретения лежит новый дизайн покрытия из диоксида титана, названного мезопористыми микросферами TiO₂-B. Этот материал содержит многочисленные каналы и поры, которые позволяют беспрепятственно течь потоку ионов.

Это позволяет литий-ионному аккумулятору с TiO₂-B быстро заряжаться и разряжаться.

В настоящее время разработка новых емких и мощных источников электроэнергии является одним из самых востребованных направлений в науке и технике. Наряду с новыми устройствами, такими как суперконденсаторы, топливные элементы и т.д., модернизация проверенных и освоенных промышленностью литий-ионных аккумуляторов является перспективным и экономически целесообразным путем.