Применение в литий-ионных аккумуляторах катодных материалов на основе литий-обогащенных оксидов позволит в два раза увеличить их емкость и время автономной работы.

Однако коммерческому внедрению подобных материалов препятствует их низкая энергоэффективность. Для заряда такой батареи требуется гораздо большее напряжение, чем она может далее обеспечить на разряде. Этот эффект - гистерезис напряжения, приводит к существенной потере энергии и увеличивает экономические издержки конечного потребителя.

Чтобы раскрыть потенциал батарей с катодами из литий-обогащенных оксидов, необходимо подавить негативный эффект гистерезиса напряжения, но это невозможно без понимания природы процессов, на которые уходит потерянная энергия. Авторы опубликованной в журнале Nature Chemistry статьи экспериментально обосновывают несостоятельность принятого до сих пор объяснения гистерезиса напряжения и предлагают новое, объясняя эффект гистерезиса напряжения не обратимой миграцией катионов, а обратимым переносом электронов между атомами кислорода и переходных металлов.

На этот обратимый процесс и уходит часть энергии, — объяснил профессор Артём Абакумов, директор Центра энергетических наук и технологий Сколтеха.

Понимая природу гистерезиса напряжения как связанного с переносом электронов явления, можно сгладить этот вредный эффект и сделать следующий шаг - попробовать им управлять.

#литий