СПРАВКА

Что ограничивает мощность аккумулятора

Как и все источники электродвижущей силы, литий-ионный аккумулятор преобразует неэлектрическую химическую энергию в напряжение, которое вызывает ток электронов во внешней цепи, если таковую замкнуть. В литий-ионном аккумуляторе эта энергия запасается за счёт разделения нейтральных молекул с образованием положительно заряженных ионов лития Li+ и отрицательно заряженных электронов e-.

Во время зарядки ионы лития выделяются из катода и под действием приложенного к батарее напряжения мигрируют через электролит к аноду. Во время раздрядки, когда аккумулятор, собственно, «работает», происходит обратный процесс – ионы лития устремляются к катоду, а электроны, неспособные двигаться через электролит, вынуждены течь через внешнюю цепь, запитывая по дороге ваш телефон, лэптоп или даже электродвигатель, если вы вдруг едете на электромобиле.

Таким образов, в аккумуляторе всегда присутствует механическое перемещение зарядов. И именно медлительность ионов лития ограничивает как скорость зарядки, так и скорость разрядки и, следовательно, мощность аккумулятора. Это из-за их неповоротливости зарядка телефона занимает несколько часов, а гибридные автомобили неспособны быстро разгоняться на одной лишь электрической тяге. Равно как неспособны они и заметно подзарядить свои аккумуляторы при торможении за счёт каких-нибудь электромагнитных тормозов: длится торможение лишь несколько секунд, и аккумуляторы просто неспособны принять всю выделившуюся при этом энергию за такое короткое время.

И всё это притом, что ионы лития в плане скорости – практически идеальный вариант: легче лития только гелий и водород. Учёные уже давно подобрали электролит, который обеспечивает максимальную подвижность ионов лития, и предложили несколько вариантов материала для электродов.


ВЕРНУТЬСЯ К СТАТЬЕ