Корейські вчені створили структурні літієві акумулятори з вуглецевими нанотрубками

Дослідники з Національного університету Кьонсан у Південній Кореї розробили інноваційну технологію виробництва літій-іонних акумуляторів. Це досягнення відкриває нові перспективи для аерокосмічної галузі та електротранспорту.

Технологія виробництва

Науковці використали метод хімічного осадження з парової фази (CVD) для вирощування вуглецевих нанотрубок безпосередньо на кварцових тканинах. Як каталізатор застосовувався нікель, що дозволило досягти рівномірного розподілу нанотрубок без потреби у додаткових сполучних агентах.

Морфологію матеріалу можна точно налаштовувати, змінюючи параметри реакції: температуру, склад газу та розподіл каталізатора.

Переваги нової технології

Створені електроди демонструють чудові характеристики: зберігають майже 90% ємності після 50 циклів заряду-розряду. Вуглецеві нанотрубки формують електронні транспортні мережі та забезпечують механічне зчеплення з матрицею електрода, що значно підвищує структурну цілісність акумулятора.

Кварцові тканини забезпечують високу термічну стійкість, хімічну інертність та розмірну стабільність, що дозволяє використовувати акумулятори навіть у екстремальних умовах. При цьому традиційна проблема низької електропровідності кварцу вирішується за рахунок вуглецевих нанотрубок.

Практичне застосування

Технологія відкриває шлях до створення нового покоління акумуляторів для дронів, електричних літаків та інших аерокосмічних застосувань, де критично важливим є зниження ваги.

У традиційних системах важкі батареї не виконують ніякої конструктивної функції, тоді як нові акумулятори можуть інтегруватися в силову конструкцію транспортного засобу.

Для електромобілів така технологія означає можливість створення безпечніших та ефективніших систем живлення, де акумулятори виконують подвійну роль: накопичують енергію та беруть на себе частину навантаження кузова.

Результати дослідження можуть стати основою для масового виробництва структурних акумуляторів у найближчі роки.