Батареи будут служить дольше и заряжаться быстрее: ученые нашли новую технологию
Исследователи Сибирского федерального университета создали алгоритм для безопасной зарядки литий-ионных аккумуляторов, увеличивая их срок службы и скорость зарядки.
Специалисты Сибирского федерального университета (СФУ) представили новый алгоритм для зарядки литий-ионных аккумуляторов, который значительно продлевает срок их эксплуатации и повышает надежность. Разработанная технология решает одну из актуальных проблем, с которой сталкиваются пользователи — перегрев батарей. Как отмечает руководитель исследования, заведующий кафедрой программной инженерии СФУ Олеслав Антамошкин, использование нового алгоритма позволяет увеличить срок службы аккумулятора на 15–20%, поддерживая безопасный тепловой режим.
Проблемы с перегревом и износом аккумуляторов
Литий-ионные батареи уже давно стали стандартом для таких устройств, как мобильные телефоны, ноутбуки и электротранспорт. Однако они подвержены перегреву и быстрому износу из-за химических процессов, происходящих во время зарядки. Традиционные методы зарядки часто не учитывают динамику изменения температуры и напряжения, что приводит к нежелательным последствиям.
Также читайте: Китайские учёные создали растягивающиеся батареи
Новый алгоритм, предложенный российскими учеными, основывается на поэтапном снижении зарядного тока по мере достижения определенных показателей напряжения и температуры. Это не только предотвращает перегрев, но и обеспечивает эффективную зарядку, что, в свою очередь, увеличивает срок службы батарей.
Преимущества новой технологии: новый алгоритм сохранения зарядки
По словам Олеслава Антамошкина, существующие зарубежные методы, такие как классический двухступенчатый подход и импульсные режимы с паузами, имеют свои недостатки. Классическая схема может вызывать перегрев на завершающем этапе зарядки, в то время как импульсные режимы требуют значительно больше времени для достижения полной ёмкости. Разработка СФУ сочетает в себе преимущества обоих подходов, позволяя одновременно ускорить процесс зарядки и продлить срок службы аккумулятора.
Уникальность предложенного решения также заключается в повышенной удельной ёмкости анодного материала, которая достигается благодаря ионному связыванию не только на поверхности, но и между слоями материала. Это позволяет достичь удельной ёмкости 569 мАч на грамм, что почти вдвое больше, чем у традиционного графита, используемого в современных аккумуляторах.
Широкий спектр применения
Кроме того, новая разработка обеспечивает высокую скорость зарядки даже при низких температурах окружающей среды. Это делает литий-ионные батареи более универсальными и удобными в использовании. Планируется дальнейшее внедрение новой технологии в системы управления общественного электротранспорта, что позволит значительно улучшить их эффективность и безопасность эксплуатации.
Заключение
Разработка ученых СФУ представляет собой значительный шаг вперёд в области аккумуляторных технологий. Уменьшение времени зарядки на 15% и продление срока службы батарей открывает новые горизонты не только для потребителей, но и для производителей электроники. Ожидается, что в будущем эта технология будет активно использоваться в различных отраслях, включая электротранспорт и бытовую технику, что делает её важной находкой для современной науки.
Ранее на сайте «Пронедра» писали, что Ученые вместо свинца придумали новый материал для защиты от радиации: революционные разработки из Севастополя
