Ученые устранили основной недостаток твердотельных батарей: они лучше литий-ионных
Самое главное, что благодаря изменениям твердотельные аккумуляторы стали более безопасными и эффективными.
Специалисты Окриджской национальной лаборатории (ORNL) в США, которая принадлежит Министерству энергетики, внесли небольшие, но важные изменения в производство твердотельных аккумуляторов, сообщает New Atlas. Им удалось устранить дефекты в пленке электролита, открыв путь к более безопасным и эффективным батареям.
Твердотельные батареи имеют большие перспективы. В отличие от нынешних литий-ионных аккумуляторов, твердотельные батареи не содержат легковоспламеняющихся жидкостей, что является серьезным недостатком, о чем свидетельствуют истории о возгорании ноутбуков и электромобилей. Твердотельные батареи также менее токсичны, имеют более высокую плотность энергии, быстрее заряжаются и выдерживают большее количество циклов перезарядки без разрушения.
Проблема в том, что производство таких батарей сложно и дорого по сравнению с литий-ионными аккумуляторами, причем одной из основных проблем являются дефекты пленок электролита, которые являются ключевыми для батарей. Крошечные пузырьки, образующиеся в пленке, препятствуют перемещению ионов между электродами, замедляя зарядку.
Чтобы преодолеть эту проблему, команда Oak Ridge добавила этап нагревания, а затем охлаждения электролита под давлением. В результате была получена пленка без пузырьков и с более высоким содержанием азота на поверхности, которая также была почти в 1000 раз более проводящей, показала улучшение плотности критического тока почти на 50% и лучшую литиофильность, что является ключевым фактором в твердотельных батареях.
По словам исследователей, такой процесс не только повышает производительность, но и открывает возможности для более надежной обработки твердых электролитов в промышленных масштабах, поскольку инженеры будут иметь больший контроль над процессом.
Ранее Фокус рассказывал о том, что в Украине появилась первая базовая станция связи на солнечных батареях.