Исследователи из Корейского института химических технологий (KRICT) рассказали про разработку, которая может значительно увеличить срок службы и безопасность аккумуляторов с литиевыми анодами. Такие батареи обладают в 10 раз большей теоретической ёмкостью по сравнению с привычными литий-ионными, но до сих пор оставались проблемными из-за нестабильности и риска возгораний.
Главная проблема — так называемые дендриты: острые выросты, которые появляются на поверхности лития при зарядке и могут пробить внутренние слои батареи, вызывая короткое замыкание. Учёные предложили решение — новую технологию «сухой» печати, при которой на анод наносят защитную плёнку из керамики и полимера толщиной всего 5 микрон. В отличие от традиционного «мокрого» способа, здесь не используются растворители, способные повредить литий.
В результате в тестах литиевые аноды с защитой сохранили 81,5% ёмкости после 100 циклов зарядки и разрядки и показали эффективность 99,1%. Даже при экстремальной нагрузке — полной разрядке за 9 минут — батареи теряли лишь 25% своей ёмкости, что вдвое лучше, чем у необработанных аналогов.
Новая методика уже доказала масштабируемость: защитным слоем удалось покрыть поверхность размером 245х50 мм. По мнению разработчиков, это открытие может ускорить переход к более ёмким и надёжным аккумуляторам не только в электромобилях, но и в системах хранения энергии и устройствах на базе твердотельных или литий-серных батарей.