Литиевые батареи сейчас настолько распространены, что трудно найти домовладение, в котором не было бы с десяток таких аккумуляторов. Поэтому научные группы по всему миру работают над тем, чтобы улучшить характеристики литиевых батарей.
Ученые из Японии обнародовали результаты своей научной работы, в которой они описали свое открытие, которое позволит существенно увеличить срок службы литиевых батарей.
Проблема современных литиевых аккумуляторов
Если у вас смартфон старше пары лет, то без сомнения зарядное устройство всегда с вами, ведь с течением времени заряд батареи тратится все быстрее. Это связано с тем, что в батарее происходит процесс деградации, который разрушает внутренности аккумулятора.
В существующих батареях в качестве связующего и защитного материала используется поливинилиденфторид (ПВДФ). Научная группа из Японского передового института науки занималась поиском альтернативы, и вот что им удалось добиться в своих лабораториях.
Новая разработка ученых
Инженерам из Японии удалось создать связующее вещество из сополимера под названием бис-имино-аценафтенхинон-парафенилен (ВР). Данный материал был протестирован в составе экспериментальных полуэлементных батарей, которые защищают анод и соединяются с токосъемником.
При этом новые литиевые батареи показали существенное улучшение характеристик. Так в первую очередь была отмечена отличная способность сохранять емкость в течение большого числа циклов заряд/разряд.
Так обычные литиевые батареи после 500 циклов заряд/разряд сохранили всего 65% от первоначальной емкости, а экспериментальные батареи с новым связующим материалом (ВР) показали сохранение емкости в 95% после 1700 циклов разряд/заряд.
По словам инженеров, таких показателей удалось добиться за счет улучшения механической стабильности и лучшего сцепления с анодом и токоприемником внутри батареи.
При этом новый материал обладает лучшей проводимостью и существенно более тонкий, а также практически не вступает в реакцию с электролитом. Все это и поспособствовало существенному улучшению характеристик экспериментальных батарей.
Несмотря на существенные успехи в лабораторных условиях, новые литиевые батареи с повышенном сроком службы еще далеки от полноценного коммерческого использования. Поэтому когда на прилавках и в гаджетах появятся новые литиевые батареи неизвестно.
Результаты исследования ученых были опубликованы в журнале ACS Applied Energy Materials.