Проблема быстрой деградации литиевых аккумуляторов может получить неожиданное решение. Южнокорейские ученые нашли способ защитить тонкие аноды от разрушения с помощью серебряной добавки.
Команда профессора Ю Чон Сона предложила добавлять в электролит трифторметансульфонат серебра. Это вещество создает на поверхности анода двойной защитный слой из фторида лития и серебра.
Такой подход решает сразу две проблемы. Во-первых, прочное покрытие предотвращает образование дендритов – микроскопических выростов, которые вызывают короткие замыкания. Во-вторых, серебро помогает литию равномерно распределяться при зарядке, уменьшая износ материала.
Особенно важны результаты для сверхтонких анодов толщиной 20 микрон. Именно такие элементы нужны для компактных и мощных батарей будущего, но раньше они быстро теряли свойства. Новая технология увеличила их срок службы в семь раз по сравнению с обычными аналогами.
Ученые проверили механизм работы добавки с помощью компьютерного моделирования. Расчеты подтвердили, что серебро действительно улучшает распределение лития на атомном уровне.
Разработка особенно актуальна для электромобилей, где важны и емкость батарей, и их безопасность. Литий-металлические аноды хранят в десять раз больше энергии, чем графитовые, но пока слишком нестабильны. Новый метод может изменить эту ситуацию.
Технология готова к масштабированию – процесс не требует сложного оборудования и дорогих материалов. Это дает шанс на скорое появление более долговечных батарей в потребительской электронике и транспортных средствах.