Рекорд серед акумуляторів: нова батарея зберігає удвічі більше енергії, ніж аналоги
Дослідники з Південної Кореї заявили про значний прорив, який може значно збільшити запас ходу електромобіля та зменшити проблеми з продуктивністю в холодну погоду.
Новий безанодний літій-металевий акумулятор, який майже вдвічі збільшує щільність енергії без збільшення розміру акумулятора. Про це йдеться в пресрелізі.
Повідомляється, що команда вчених з POSTECH досягла щільності енергії 1270 Вт·год/л. Цей показник майже вдвічі перевищує можливості сучасних літій-іонних акумуляторів, що використовуються в електромобілях. Їхня щільність енергії зазвичай становить близько 650 Вт·год/л.
Щоб добитися цього, дослідники використовували архітектуру літій-металевої батареї без анода. У цій конструкції традиційний графітовий анод повністю видалено. Натомість іони літію, що зберігаються в катоді, мігрують під час заряджання та осідають безпосередньо на мідному струмозбірнику. Відсутність анода звільняє внутрішній простір, що дозволяє розмістити більше активного матеріалу в тому ж об'ємі
Попри низку переваг, безанодні літій-металеві акумулятори мають певні обмеження. Однією з найбільших проблем є нерівномірне осадження літію під час заряджання, що може спричиняти коротке замикання. Ще один недолік таких акумуляторів – швидка деградація.
Щоб подолати ці обмеження, вчені розробили комбінований підхід, використовуючи оборотний хазяїн та спеціально розроблений електроліт. Оборотний хазяїн являє собою полімерний каркас, вбудований у рівномірно розподілені наночастинки срібла.
Розроблений електроліт додає ще один шар захисту. Він утворює стабільний поверхневий шар, що складається з Li₂O та Li₃N, на металевому літії. Цей шар пригнічує утворення дендритів, водночас дозволяючи іонам літію ефективно рухатися. Разом ці два компоненти стабілізують відкладення літію та захищають акумулятор під час багаторазової експлуатації.
"Ця робота є значним проривом, оскільки одночасно вирішує проблеми ефективності та терміну служби безанодних літій-металевих акумуляторів", — наголосив професор Суджин Парк.
Нагадаємо, китайський розробник твердотільних акумуляторів WeLion New Energy заявив про лабораторний прорив, який може змінити майбутнє електромобілів.
Фокус також повідомляв, що вчені Японії експериментально продемонстрували, що натрій-іонні акумулятори мають вищу швидкість заряджання, ніж стандартні літій-іонні.