Безопаснее и долговечнее: ученые разработали новую литий-металлическую батарею

Исследовательская группа из Отдела энергетики и экологических технологий DGIST (президент Кунву Ли) под руководством главного научного сотрудника Ким Чжэ Хена разработала литий-металлический аккумулятор, который отличается повышенной пожаробезопасностью и увеличенным сроком службы. Об этом пишет Asia Research News.

Сообщается, что обычные батареи с твердым полимерным электролитом работают плохо из-за структурных ограничений, которые мешают оптимальному контакту электродов. Кроме того, при использовании этих батарей не удается устранить проблему "дендритов", когда литий разрастается в древовидные структуры во время повторяющихся циклов зарядки и разрядки.

В издании подчеркнули, что дендриты являются критической проблемой, поскольку неравномерный рост лития может нарушить соединения батареи, что может привести к пожарам и взрывам. Для решения этой проблемы ученые разработали трехслойную структуру электролита, в которой каждый слой выполняет определенную функцию, значительно повышая безопасность и эффективность аккумулятора.

По данным портала, электролит имеет прочный средний слой, который повышает механическую прочность батареи, в то время как его мягкая внешняя поверхность обеспечивает хороший контакт с электродом, облегчая легкое перемещение ионов лития. За счет этого ионы лития быстрее перемещаются, повышая скорость передачи энергии и эффективно предотвращая образование дендритов.

В состав электролита входит "декабромдифенилэтан (DBDPE)" для предотвращения возгораний, "цеолит" для повышения прочности электролита и высокая концентрация соли лития "литий-бис(трифторметансульфонил)имид) (LiTFSI)" для обеспечения быстрого перемещения ионов лития.

Ученые протестировали новую батарею, выявив, что она сохранила около 87,9% своей производительности после 1000 циклов зарядки и разрядки. Это значительное улучшение по сравнению с традиционными батареями, которые обычно сохраняют 70–80% производительности. Кроме того, новый аккумулятор может сам гаснуть при возгорании, значительно снижая риск пожара.

Ожидается, что данная литий-металлическая батарея будет применяться в различных секторах, начиная от небольших устройств, таких как смартфоны, до электромобилей и крупномасштабных систем хранения энергии.

Напомним, исследователи из Имперского колледжа Лондона в сотрудничестве с коллегами из Даляньского института химической физики и компанией BP разработали новый класс ионообменных мембран, предназначенных для повышения эффективности и долговечности окислительно-восстановительных проточных батарей.

Также сообщалось, что итальянская компания Axess Power в сотрудничестве с ведущим лидером в сфере оптовой торговли аккумуляторами на Ближнем Востоке AAGE International объявили о выпуске новой усовершенствованной гелевой батареи.