Учені зробили акумулятори такими, що їх практично не можна вбити: уся справа в поліпшенні катодів

Команда дослідників із Університету Ханьян (Південна Корея) розробила новий спосіб підвищення продуктивності й довговічності акумуляторів. Про свій метод учені розповіли в науковій статті, опублікованій у Nature Energy.

Як відомо, катоди застосовують шаруваті матеріали з високим вмістом нікелю, що мають високу ємність і низьку вартість. Проте в них є серйозний недолік: вони швидко розкладаються, що призводить до утворення небажаних сполук літію на поверхні катода і шкідливих побічних реакцій із електролітом — рідиною, яка переносить електричний заряд усередині батареї.

Щоб вирішити цю проблему, дослідники розробили просте, але ефективне рішення: промивання катодів водою, що містить розчинені іони кобальту. В підсумку видаляються надлишки літію з поверхні катода і створюється тонкий однорідний шар, багатий на кобальт, що діє як захисний екран. Шар кобальту також запобігає прямому контакту катода з електролітом, знижуючи ймовірність подальшої деградації.

А ще вчені додали фтористе покриття поверх катода, щоб підвищити стабільність і безпеку акумуляторного елемента. Фторовмісне покриття запобігає розпаду солей електроліту й утворенню бульбашок газу, які можуть призвести до вибуху батареї.

Дослідники протестували свою техніку промивання та нанесення покриття на декількох катодах із високим вмістом нікелю, і побачили, що їхній термін служби збільшився. Оброблені катоди зберігали понад 90% своєї первісної ємності після 500 циклів зарядки-розрядки батареї, тоді як необроблені катоди мали показник ємності 80%. Збільшилася й щільність енергії, знизилося газоутворення, порівняно зі звичайними катодами.

Учені сподіваються, що їхню технологію застосовуватимуть під час створення батарей для електромобілів і великомасштабної електроніки.

Раніше ми повідомляли про те, що в КНР завершується будівництво гравітаційного акумулятора, який працює завдяки сонячній, вітряній і гравітаційній енергії.