Новая литий-металлическая батарея, разработанная исследователями из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук способна выдержать не менее 6000 подзарядки, что является значительно большим показателем, чем у других батарей. Кроме того, время перезарядки у этой батареи сокращено до минимума.
Литий-металлическая батарея - это святой грааль современных аккумуляторов. Такая батарея способна извлечь максимальный потенциал из лития в качестве носителя заряда. Но одной из основных проблем, с которой сталкиваются при разработке литий-металлических батарей, является образование дендритов на поверхности анода. Дендриты - это структуры, которые проникают в электролит и могут вызывать короткое замыкание или даже возгорание батареи. Они образуются в процессе зарядки, когда ионы лития перемещаются от катода к аноду и присоединяются к поверхности анода, создавая неровности, на которых дендриты могут разрастаться.
В предыдущих исследованиях команда предложила многослойную батарею, в которой различные материалы разной стабильности помещались между анодом и катодом. Это позволяло контролировать и сдерживать проникновение дендритов, предотвращая их полное образование. В новом исследовании используется микронные частицы кремния в аноде, чтобы предотвратить образование дендритов и обеспечить однородное покрытие металлическим литием.
Это достигается путем ограничения реакции лития, что позволяет создать толстый слой металлического лития без образования неровностей на поверхности анода. Таким образом, проблема образования выбоин при разрядке батареи и неравномерного покрытия в следующий разряд устраняется.
Источник:
Лухан Йе и др., Быстрое циклирование металлического лития в твердотельных батареях с помощью анодных материалов, подверженных сужению (Luhan Ye et al, Fast cycling of lithium metal in solid-state batteries by constriction-susceptible anode materials), Nature Materials (2024). DOI: 10.1038/s41563-023-01722-x
-------------------------------------
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, реакциями и комментариями, а также подписавшись на наши страницы на других площадках и на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!