Литий-ионный аккумуляторы развиваются уже не один десяток лет, снабжающие энергией миллиарды портативных устройств. Но производители высокоэнергетических устройств, таких как электромобили и системы накопления энергии, ищут новые электродные материалы и электролиты. Чтобы повысить плотность энергии, нужно увеличить напряжение или емкость, и именно здесь традиционные электродные материалы и электролитические жидкости достигают своего предела.
Исследователи из Мюнхенского университета разработали новый аккумуляторный тестовый элемент, позволяющий отдельно исследовать анионные и катионные реакции. : Химические процессы, протекающие во время зарядки и разрядки аккумулятора, могут быть детально исследованы с помощью новой ячейки для испытаний.
Суть: испытательная ячейка батареи, которая, как и любая литий-ионная батарея, состоит из анода, катода и электролитов, не полностью герметична, а снабжена тонкой капиллярной трубкой. Это позволяет отбирать пробы газов, выделяющихся при зарядке и разрядке, и исследовать их с помощью масс-спектрометра. Для исследования процессов на анодах и катодах независимо друг от друга инженеры также модифицировали мембрану — тонкую стеклокерамическую пластину, покрытую алюминием и синтетикой, — чтобы сделать ее проницаемой не только для ионов лития, но и для всех других компонентов электролита.
Разработанная ячейка позволит легко проводить эксперименты с различными электродными материалами, которые могут обеспечить напряжения ячейки 5 Вольт вместо максимальных 4,2-4,3 В.
