Новое покрытие сделает литий-металлические батареи безопасными и долговечными

Новое покрытие сделает литий-металлические батареи безопасными и долговечными

Новое покрытие может сделать легкие литий-металлические батареи безопасными и долговечными, что станет толчком для разработки электромобилей нового поколения.

Американские ученые разработали покрытие, способное справиться с главной проблемой, мешающей распространению литий-металлических батарей — дендритами. В случае успеха такие батареи станут главным конкурентом более тяжелых и менее емких литий-ионных аккумуляторов.

В лабораторных тестах покрытие, созданное специалистами из Стэнфордского университета и Национальной ускорительной лаборатории SLAC, значительно продлило срок службы батареи, а также сдержало развитие дендритов — крошечных древовидных структур, которые протыкают сепаратор между положительной и отрицательной частями аккумулятора. Дендриты не только уничтожают батареи, но и становятся причиной коротких замыканий и возгораний.

Новое покрытие сделает литий-металлические батареи безопасными и долговечными

Литий-металлические батареи способны аккумулировать по меньшей мере на треть больше энергии на фунт веса, чем литий-ионные. При этом они намного легче, потому что в качестве отрицательной пластины в нем вместо тяжелого графита используется более легкий литий. Нетрудно понять, что больше всего пользы они могли бы принести электромобилям.

СОЗДАНА ПЕРВАЯ В МИРЕ ТЕРМАЛЬНАЯ БАТАРЕЯ ДЛЯ ДЕШЕВОГО И ЭКОЛОГИЧНОГО ХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ

Новое покрытие предотвращает появление дендритов благодаря сети молекул, которые проводят ионы лития через электрод равномерно. Оно препятствует нежелательной химической реакции, типичной для этих батарей, а также сокращает накопление химических веществ на аноде, причину быстрого снижения производительности аккумулятора.

Во время испытаний покрытие было нанесено на анод стандартной литий-металлической батареи, где обычно и образуются дендриты. После 160 циклов литий-металлические ячейки все еще выдавали 85% энергии. Обычные литий-металлические батареи без нового покрытия на данном этапе могли обеспечить лишь 30% первоначального заряда.

ВЕЧНАЯ БАТАРЕЯ ВЫДЕРЖИВАЕТ 200 ТЫСЯЧ ЦИКЛОВ ПЕРЕЗАРЯДКИ

Отсрочить появление новых типов аккумуляторов может продолжающееся падение цен на литий-ионные батареи. Новые разработки не смогут конкурировать с дешевыми, хоть и менее эффективными литий-ионными еще долго.