Свръхтънък слой от литий десеторно покачва капацитета на батериите с твърд електролит

Южнокорейски учени извършиха пробив в разработването на акумулаторни батерии, които са в състояние да преодолеят главната трудност в акумулирането на електрическа енергия. Те са намерили решение на проблема, сдържащ развитието на многообещаващите литий-метални батерии и са създали нова технология за производството на акумулаторни батерии с капацитет десеторно превишаващ съвременните аналози.

Причината за големия потенциал на литий-металните батерии се дължи на високата плътност на енергията на чистия литий. Учените се надяват да заменят с литий графита, който се използва в съвременните литиеви батерии в качеството на анод, но преди това е необходимо да бъдат решени редица сложни проблеми.

Един от тях са дендритите, които се образуват на повърхността на анода по време на зареждането. Те преминават разстоянието между анода и катода и предизвикват късо съединение, което понякога води до самозапалване на батерията. Формирането на тези кристални израстъци зависи от повърхността на анода, така че основната задача на учените от Южна Корея е била да създадат ефективно покритие върху повърхността на лития.

Решението е доста неочаквано – прахообразен метален литий, който създава по-голяма повърхностна площ и дава възможност за създаването на тънки и широки електроди. Но неравномерността на покритието е водила до сривове в работата на батериите от този тип.

Окончателното решение стана добавянето на литиев нитрат. Тази технология дава възможност за създаването на свръхтънки аноди, покрити с гладък и равномерен слой. Акумулаторната батерия, базирана на новата технология е запазила стабилността си при над 450 цикъла на зареждане и разреждане, след което капацитетът е останал на ниво 87%, а силата на тока – 96%.

Южнокорейските учени заявиха, че техният нов метод ще даде възможност за масовото производство и продажбите на литий-метални, литий-серни и литий-въздушни акумулаторни батерии.