Никелевые батареи станут мощным апгрейдом для электрокаров: как устранили их главный изъян
Аккумуляторы с высоким содержанием никеля считаются будущим электромобилей благодаря их высокой плотности энергии. Но до сих пор их внедрение тормозила проблема быстрой деградации. Корейские ученые из KAIST впервые нашли фундаментальную причину этого явления и предложили решение.
Исследователи обнаружили, что добавка к электролиту, которая ранее считалась полезной, на самом деле разрушает структуру батареи изнутри. Это открытие поможет создать новое поколения надежных и долговечных аккумуляторов для электрокаров, пишет Tech Xplore.
В чем был дефект
Виновником оказалась добавка сукцинонитрил (CN4), которую традиционно внедряли в электролит для улучшения стабильности. Однако в случае с высоконикелевыми катодами она повела себя неожиданно. Компьютерное моделирование показало, что молекулы CN4 слишком сильно связываются с ионами никеля на поверхности катода.
Эта связь разрушает защитный слой, который должен формироваться на поверхности электрода. В результате структура катода искажается, а ионы никеля начинают "вымываться" в электролит. Попадая на анод, этот никель работает как вредный катализатор, ускоряя разложение электролита и расходование лития, что приводит к стремительному падению емкости АКБ.
Результаты
Ученые выяснили, что CN4, который был полезен в старых типах литий-кобальтовых аккумуляторов, оказался губительным для современных никелевых. Теперь, понимая механизм разрушения на молекулярном уровне, команда планирует разработать новые добавки, которые не будут агрессивно взаимодействовать с никелем. Это позволит сохранить высокую емкость батарей, кратно увеличив их ресурс.
Ранее сообщалось, что новая батарея решает главную проблему электрокаров и "предсказывает будущее". На техновыставке MWC Doha 2025 дебютировала система, способная с высокой точностью прогнозировать износ аккумуляторов и оптимизировать нагрузку на энергетическую инфраструктуру.