Присипали "чарівним" порошком: знайдено спосіб збереження до 70% ємності батарей

Учені з Університету Райса (США) знайшли спосіб продовження терміну служби акумуляторів, які використовуються не тільки в гаджетах, а й в електромобілях. Про свою роботу вони повідомили на сайті НДІ.

Однією з проблем літій-металевих батарей є утворення дендритів на анодах тоді, коли батарея перезаряджається. Учені й раніше пропонували різні рішення, а нещодавно дослідники з Університету Райса під керівництвом хіміка Джеймса Тура спробували вирішити цю проблему за допомогою нової обробки анодів щіткою. Спочатку аноди очищають за допомогою спеціальної щіточки для створення текстурованої поверхні, а потім наносять на анод порошок — суміш фосфору та сірки. Порошок вступає у реакцію з металевим літієвим анодом, унаслідок утворюється тонка захисна плівка, яка змінює його поверхневу енергію.

Металева композитна "плівка", що утворилася, запобігає втраті металевого літію з анода, що є поширеною проблемою в літій-металевих батареях", — сказав Тур. "Літій-металеві батареї мають значно більшу ємність, ніж літій-іонні, але металевий літій псується в процесі перезарядження".

Плівка пройшла випробування та після 340 циклів зарядки/розрядки змогла зберегти на 70% більше ємності батареї. Плівка також показала хороші результати щодо іншого ключового показника деградації акумулятора, зберігаючи наднизьку поляризацію протягом понад 4 000 год, що приблизно 8 разів довше, ніж можуть аноди без плівки.

"Це спростить виробництво акумуляторів великої ємності та значно покращить їх", — прокоментувати Тур. "Подрібнення цих порошкоподібних твердих частинок у літій-металевому аноді різко знижує утворення дендритів, які можуть призвести до короткого замикання батареї, а також прискорена витрата матеріалів".

Ми писали про те, що розроблено ШІ-додаток під назвою Eoptomizer, який здатний заощадити заряд батарей смартфонів, ноутбуків та інших гаджетів.