Инженеры из Китая разработали новое двухслойное покрытие для аккумуляторов. Это решение способно кардинально повысить долговечность и безопасность высокоёмких литий-ионных батарей, устранив ключевые проблемы, связанные с нестабильностью катодных материалов, обогащённых литием. Технология, получившая название LiF@spinel, сочетает два защитных барьера, которые совместными усилиями предотвращают деградацию поверхности электрода и значительно повышают эффективность многократных циклов заряда-разряда. Это открывает перспективы для создания энергоёмких и стабильных аккумуляторов следующего поколения.
Несмотря на повсеместное использование в электромобилях, гаджетах и системах хранения энергии, литий-ионные технологии сталкиваются с серьёзными вызовами. К ним относятся не только постепенная потеря ёмкости и разрушение электролита, но и риски перегрева и возгорания. Метод китайских исследователей решает эти проблемы за счёт комбинации двух слоёв. Внутренний шпинельный слой обеспечивает быстрое движение ионов лития, в то время как внешний слой фторида лития (LiF) эффективно блокирует коррозию. Технология позволила создать прочно связанные слои, что было доказано исследованиями методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и просвечивающей электронной микроскопии.
Испытания показали обнадеживающие результаты: электрод с покрытием продемонстрировал 81,5% ёмкости после 150 циклов работы при токе 2С, тогда как обычный образец деградировал до 63,2%. Даже в режиме сверхбыстрой зарядки (5С) батарея демонстрировала сохранение более 80% исходной ёмкости. Также было выявлено снижение импеданса, ускоренная ионная проводимость и меньшее количество побочных продуктов при распаде. Это достижение способно ускорить развитие транспорта на электротяге, увеличить срок службы портативной электроники.
Тем временем стартап из Гонконга предлагает способ переработки литиевых аккумуляторов.