MY.UAНовости
Просто хайп? Твердотельные литий-металлические батареи разочаровали исследователей
Просто хайп? Твердотельные литий-металлические батареи разочаровали исследователей

Просто хайп? Твердотельные литий-металлические батареи разочаровали исследователей

Ученые развеяли ожидания относительно перспективности использования твердотельных литий-металлических батарей с оксидом лития-лантана-циркония (LLZO), которые, как ожидалось, должны были бы стать перспективной заменой традиционным литий-ионным аккумуляторам.

В исследовании ученых из Университета Тохоку отмечается, что преимущества в плотности энергии литий-металлических батарей гранатового типа могли быть значительно переоценены. По результатам анализа исследователи установили, что твердотельная литий-металлическая батарея с использованием электролита на основе оксида лития-лантана-циркония достигает гравиметрической плотности энергии всего в 272 Вт-ч/кг, что лишь незначительно превышает показатели современных литий-ионных батарей (250-270 Вт-ч/кг). При этом, учитывая высокие производственные затраты и технические трудности, связанные с изготовлением LLZO, исследователи советуют обратить внимание на композитные и квазитвердотельные электролиты в качестве наиболее практичных альтернатив.

«Полностью твердотельные литий-металлические батареи долгое время считались будущим хранения энергии, но наши результаты показывают, что конструкции на основе LLZO могут не обеспечить ожидаемого скачка плотности энергии. Даже при идеальном сценарии улучшения незначительны, а проблемы в производстве и стоимости остаются существенными», — объясняет ведущий автор исследования и научный сотрудник WPI-AIMR в Университете Тохоку Эрик Цзяньфен Ченг.

Твердотельные литий-металлические батареи многими рассматриваются как наиболее перспективная технология следующего поколения аккумуляторов в связи с их способностью обеспечивать большую безопасность и энергоэффективность. Оксид лития-лантана-циркония является одним из наиболее хорошо изученных твердотельных электролитов, который обладает высокой стабильностью и способностью эффективно проводить ионы лития.

Однако результаты детального моделирования практических образцов на основе LLZO продемонстрировали, что даже при использовании сверхтонкого 25-микрометрового керамического сепаратора и катода высокой емкости, производительность батареи лишь незначительно превосходит наиболее эффективные традиционные литий-ионные аккумуляторы. Одним из ключевых вопросов в исследовании, которое было в центре внимания ученых, стала плотность LLZO, что увеличивает общую массу и снижает ожидаемые энергетические преимущества. Хотя объемная плотность энергии достигает примерно 823 Вт-ч/л, дополнительный вес и стоимость LLZO препятствуют его практичности. Кроме этого отдельно отмечается хрупкость материала, сложность изготовления тонких листов без появления дефектов и проблем с литиевыми дендритами и пустотами у края.

«LLZO — отличный материал с точки зрения стабильности, но его механические ограничения и затраты по весу создают серьезные препятствия для коммерциализации», — отмечает Эрик Цзяньфен Ченг.

В качестве альтернативы исследователи предлагают изучать альтернативные подходы, компонуя LLZO с другими материалами. К примеру, перспективным направлением, по их мнению, является размещение оксида лития-лантана-циркония в полимерах, которые сохраняют высокую ионную проводимость, одновременно повышая гибкость и технологичность. Другим вариантом являются квазитвердотельные электролиты, которые требуют небольшого количества жидкого электролита для улучшения ионной проводимости и структурной целостности.

«Вместо того, чтобы сосредоточиться на полностью керамической твердотельной батарее, нам нужно переосмыслить наш подход, соединив LLZO с полимерными или гелевыми электролитами, мы можем улучшить технологичность, снизить вес и при этом сохранить высокую производительность», — убежден Эрик Цзяньфен Ченг.

Спецпроекты

Результаты исследования были опубликованы в Energy Storage Materials

Источник: SciTechDaily

Поделиться
Поделиться сюжетом
Источник материала
В Украине ликвидировали сына замглавы ЦРУ, который воевал за Россию - СМИ
Корреспондент
2025-04-25T15:54:39Z
Путин получил «подарок судьбы» и теперь хочет полностью уничтожить Украину
Comments UA
2025-04-23T08:39:37Z
Стало известно, на что США могут обменять четыре области в Украине
Comments UA
2025-04-12T15:18:21Z
Тело журналистки Виктории Рощиной вернули в Украину
ZN UA
2025-04-24T12:09:43Z
Трамп открывает ящик Пандоры: военный объяснил, почему нельзя менять чужие границы
Знай
2025-04-25T16:42:16Z
Ракеты КНДР "бьют" не только по Украине: аналитик указал на скрытую выгоду
TSN
2025-04-25T16:40:53Z
Шойгу заявил о готовности России применить ядерное оружие
ZN UA
2025-04-24T10:12:30Z
Трамп обратился к Путину после удара по Киеву: Стоп
Comments UA
2025-04-24T19:51:18Z
Крым никто не отдаст, а членство в НАТО можно заменить. Официальная позиция Украины на переговорах по войне
Telegraf
2025-04-23T13:16:18Z
Народная артистка Ада Роговцева сообщила о тяжелой утрате/Актриса рассказала, что ушел из жизни близкий ей человек
Апостроф
2025-04-12T16:17:49Z
”Дима Комаров – г*вноед”: продюсер-военный ВСУ нашел у телеведущего русскоязычный контент
Апостроф
2025-04-15T18:33:12Z
Опоздание не простят: украинцам дали три месяца, иначе пенсии не ждите
Знай
2025-04-21T04:30:57Z
Больше не дом: одна из стран ЕС оставит украинцев без помощи на жилье и денег
Знай
2025-04-24T19:12:14Z
Беженцы из Закарпатья, где нет боевых действий, стали проблемой для Австрии
Gazeta UA
2025-04-25T16:51:44Z
В Вооруженных Силах создан 8-й корпус Десантно-штурмовых войск
Корреспондент
2025-04-25T16:40:20Z
Дроны прошли российскую ПВО: попадание в завод по производству "Шахедов"
Новости Украины
2025-04-24T07:45:11Z
Молодая девушка постоянно жаловалась на усталость: через семь месяцев она умерла
Comments UA
2025-04-23T14:54:38Z
Что можно и нельзя делать 25 апреля: у кого нужно обязательно попросить прощения
Comments UA
2025-04-25T04:03:11Z
”Обменять на наших подонков”: смелая речь россиянки Дарьи Козыревой натолкнула украинскую актрису на идею
Апостроф
2025-04-20T09:30:34Z
После смерти Папы Франциска стремительно выросли просмотры этого фильма
Comments UA
2025-04-24T09:21:11Z
80-летний Майкл Дуглас разводится с Кэтрин Зетой-Джонс: что разрушило 25-летний брак — СМИ
TSN
2025-04-21T04:25:04Z
68-летняя актриса Нина Набока удивила, почему живет со студентом под одной крышей
TSN
2025-04-12T18:03:18Z
Джамала ответила на упреки, что родила третьего ребенка, чтобы уберечь мужа от мобилизации
TSN
2025-04-25T16:40:02Z
Сериал "Злые духи" от 2+2 вышел на Netflix
TSN
2025-04-25T16:39:43Z
Екатерина Кузнецова сказала, что произошло с ее квартирой в Москве
Gazeta UA
2025-04-17T16:36:17Z
Джон Траволта растрогал фото с покойным сыном и довел до слез обращением к нему
TSN
2025-04-14T22:18:17Z
Возвращение Декстера Моргана на первых кадрах сериала "Декстер: Воскрешение"
GameMag
2025-04-16T02:16:13Z
Вместо "спасибо" - нож: в Винницкой области женщина спасла мужчину, а он ее убил
Новости Украины
2025-04-12T18:33:05Z
В Подольском районе Киева произошла стрельба: полиция установила причастных – фото
Лига
2025-04-24T13:31:15Z
Удар по Киеву 24 апреля: количество жертв возросло
UAToday
2025-04-24T06:46:13Z
Врачи были удивлены, когда на рентгене увидели, что проглотил 11-летний мальчик
Comments UA
2025-04-20T10:45:09Z
Удар по Киеву: Россия убила целую семью в комнате - подробности
TSN
2025-04-25T16:40:53Z
Удар по Киеву: Россия убила жену мужчины, который вернулся из плена
TSN
2025-04-25T16:39:44Z
В Польше загорелся дом: есть жертвы, среди эвакуированных - украинцы
Корреспондент
2025-04-14T19:25:45Z
Месть за Сумы продолжается: какая область РФ содрогалась от взрывов
Comments UA
2025-04-17T06:15:22Z
Ночная атака россиян на Днепр унесла жизни трех человек
Gazeta UA
2025-04-17T04:36:05Z
Минсоцполитики назвало самую большую пенсию в Украине
Корреспондент
2025-04-22T14:27:08Z
Ціна на газ з 1 травня 2025: чого очікувати споживачам
AgroNews
2025-04-21T07:13:32Z
МАГАТЭ бьет тревогу: украинские АЭС работают в условиях постоянной опасности
Gazeta UA
2025-04-25T13:27:20Z
Будьте готовы вернуть "лишнее": Пенсионный фонд может потребовать деньги
Знай
2025-04-22T09:30:00Z
Вы в "черном списке", и даже не догадываетесь: как проверить долги прямо со смартфона
Знай
2025-04-25T16:51:00Z
НБУ оценил рост ВВП в 0,5% в начале года
Корреспондент
2025-04-25T16:42:37Z
Ситуация изменилась: какой теперь дают прогноз роста экономики Украины
Comments UA
2025-04-17T13:57:33Z
В 2025 году не будут повышать цены на газ
Gazeta UA
2025-04-23T11:21:19Z
Денежная помощь мобилизованным в Харькове: названы суммы и кому принадлежат
Политека
2025-04-22T20:00:28Z
Когда лучше пить магний — утром или вечером
TSN
2025-04-21T04:25:33Z
В Украине расширили программу Доступные лекарства
Корреспондент
2025-04-12T18:51:26Z
Можно ли засыпать с включенным телевизором: эксперты шокировали ответом
Gazeta UA
2025-04-20T16:15:00Z
Уменьшает холестерин, улучшает сон и лечит кишечник: невероятные свойства обычного хумуса
Знай
2025-04-24T07:51:58Z
Из чашки Петри прямиком на стол: японские ученые вырастили мясо курицы в биореакторе
Фокус
2025-04-25T16:42:50Z
Что закапывают под грушей для мегаурожая: народные методы подкормки дерева
TSN
2025-04-25T16:40:25Z
Непригодных к службе могут неожиданно "вылечить": украинцам массово переписывают диагнозы
Знай
2025-04-12T19:30:30Z
Диетолог раскрыла рецепт блюда, которое убережет от рака
Comments UA
2025-04-12T14:39:43Z
Украинцам приходится экономить на еде, чтоб хватило на лекарства: в селах ситуация критическая
Знай
2025-04-20T17:30:52Z
В Николаеве СБУ задержала российского информатора
Корреспондент
2025-04-22T13:06:50Z
Враг массированно атаковал Харьков ракетами
Хвиля
2025-04-24T03:57:06Z
Известный волонтер указал на положительный момент в истории с гибелью украинского пилота F-16
Апостроф
2025-04-12T13:18:23Z
Погиб украинский пилот F-16
Апостроф
2025-04-12T20:58:52Z
Отключение света в Киеве и области на 26 апреля: ДТЭК предупредил о графиках
Политека
2025-04-25T16:42:15Z
Удар по Киеву: на место ракетных обстрелов люди несут цветы и игрушки - какая ситуация
TSN
2025-04-25T16:39:37Z
Россияне атаковали поселок под Купянском, загорелся дом
Корреспондент
2025-04-21T07:06:54Z
РФ обстреляла КАБами регионы Украины сразу после "Пасхального перемирия"
Корреспондент
2025-04-21T05:42:14Z
"Пасхальное перемирие": Зеленский рассказал, держит ли слово Путин
Telegraf
2025-04-20T13:18:19Z
Пасхальный гороскоп: какая вы паска по знаку зодиака
Comments UA
2025-04-21T05:51:26Z
Восемь пород собак, которых считают самыми спокойными
Gazeta UA
2025-04-20T14:46:29Z
Обязательно пересадите в новый горшок: какие комнатные растения любят весеннее "обновление"
Апостроф
2025-04-21T15:06:19Z
Спасите свой урожай: вот чем следует обработать деревья после заморозков
Telegraf
2025-04-12T15:06:31Z
Какие привычки помогут вашему ребенку во взрослой жизни стать богатым
TSN
2025-04-25T16:40:43Z
Лунный календарь стрижек на май 2025 года: когда следует записываться к парикмахеру
TSN
2025-04-25T16:40:38Z
Те самые ириски из детства: рецепт конфет, вкус которых мы потеряли, но можем вернуть
Знай
2025-04-16T04:51:06Z
Закопайте эти отходы под кустами смородины — и сладкие ягоды будете собирать ведрами
TSN
2025-04-25T16:39:45Z
Как можно получить очень большой урожай картофеля: уловки огородников со стажем, которые не требуют химии
TSN
2025-04-25T16:39:44Z
Патрульная полиция Киева провела задержание с наручниками бывшего футболиста Алиева
ZN UA
2025-04-12T18:33:09Z
Буяльский прокомментировал яркий гол Ярмоленко
Корреспондент
2025-04-19T05:46:00Z
«Усика из меню не уберём!» - в Донецке в кафе «вольничали», пока не пришла «полиция». ФОТО
Новости Украины
2025-04-13T19:27:57Z
В Руане Свитолина обыграла всех, не проиграв ни единого сета
Корреспондент
2025-04-20T20:36:04Z
Саудовские клубы борются с МЮ за звездного бразильца
Корреспондент
2025-04-25T16:39:54Z
Несчастный случай: экс-нападающего сборной Италии госпитализировали
Корреспондент
2025-04-25T16:18:03Z
Догоняет Динамо: Александрия обыграла Ингулец
Корреспондент
2025-04-25T15:52:45Z
Выгнали с матча ЛЧ: ПСЖ поддерживает 14-летнего болельщика
Корреспондент
2025-04-25T15:30:12Z
Бывший функционер Ромы: У Довбика есть потенциал, но он не на уровне Джеко
Корреспондент
2025-04-25T15:18:33Z
Самый маленький и дешевый кроссовер Mazda показали до презентации
Фокус
2025-04-19T09:42:29Z
Инженеры разобрали батареи Tesla и BYD: какие выводы они сделали
UAToday
2025-04-12T13:03:39Z
Виртуальный круг: представлена новая трасса Мадринг для Гран-при Испании
Корреспондент
2025-04-25T13:09:11Z
Какой штраф за самовольное переоборудование автомобиля в Украине в 2025 году: сумма
Факти ICTV
2025-04-25T09:19:58Z
Uber и Volkswagen запустят сервис роботакси в США
Корреспондент
2025-04-24T18:12:18Z
Zeekr представила плагін-гібридний позашляховик
Корреспондент
2025-04-24T16:42:05Z
Есть ли штраф за отсутствие огнетушителя и какой размер в 2025 году
Факти ICTV
2025-04-24T16:04:45Z
Угон авто, новая покупка и шок: мужчина случайно выкупил собственную машину
TSN
2025-04-24T12:34:32Z
"Как там могло оказаться авто?": на затонувшем авианосце времен Второй мировой войны нашли "сюрприз"
Апостроф
2025-04-24T12:21:10Z
От внешности зависело все: ученые выяснили, какие бороды вызывают больше доверия
Фокус
2025-04-19T15:45:55Z
Авторы Barotrauma анонсировали Frostrail — кооперативный хоррор про выживание машиниста в ледяной пустоши
GameMag
2025-04-12T14:42:34Z
ИИ посоветовал готовиться к концу света
Корреспондент
2025-04-21T02:12:41Z
Исследование Astrum Entertainment: 85% российских геймеров не готовы платить за игру больше 4 тысяч рублей
GameMag
2025-04-12T18:58:41Z
Як виростити великий урожай редиски: чим підживлити
AgroNews
2025-04-25T15:28:32Z
На смартфонах нет тайной прослушки, но правда "намного хуже": что выявили ученые
Фокус
2025-04-25T14:25:55Z
S.T.A.L.K.E.R. 2 получил официальную «дорожную карту» — новое оружие, лут из мутантов и многое другое
ITC
2025-04-14T14:25:37Z
Необычные солнечные элементы готовы заменить батареи в гаджетах: где они появятся
Фокус
2025-04-25T14:25:38Z
Кто и зачем их создал: ученые исследуют тайны скульптур всадников Гора Гали
Фокус
2025-04-25T14:25:37Z