Новости

Ученые из Университета штата Миссисипи и Университета штата Флорида (оба — США) показали, что при использовании осциллирующего электрического поля длительность процесса заряда аккумулятора должна значительно сокращаться.

Выводы исследователей основаны на результатах моделирования по методу молекулярной динамики. В моделируемой системе анод был составлен из четырех графитовых слоев по 160 атомов углерода в каждом. Электролит представляли 87 молекул этиленкарбоната и 69 молекул пропиленкарбоната. В электролите находились два иона гексафторфосфата PF₆- и десять ионов лития Li⁺.

Включая виртуальное поле, авторы наблюдали за тем, как будет проходить внедрение ионов лития в кристаллическую решетку материала анода (интеркаляция) при заряде. Как оказалось, включение дополнительного осциллирующего поля (частота была зафиксирована на уровне 25 ГГц), приложенного перпендикулярно графитовым слоям, позволяет резко снизить продолжительность этого процесса: ученые обнаружили экспоненциальную зависимость между амплитудой поля и длительностью интеркаляции. Кроме того, дополнительное поле ускоряет распространение ионов лития в электролите, но вклад этого эффекта в общее сокращение времени заряда не так велик.

В ближайшем будущем авторы планируют смоделировать влияние на систему полей с различными частотами, отличными от 25 ГГц. Кроме того, результаты моделирования нужно сравнить с данными экспериментов.