Группа учёных из Шэньчжэньской международной аспирантуры Университета Цинхуа и Тяньцзиньского университета разработала новый метод повышения прочности, долговечности и надёжности твердотельных аккумуляторов в условиях низких температур и высокой мощности. Их исследование под названием «Пластичный твёрдоэлектролитный интерфазный слой для твердотельных аккумуляторов» было опубликовано в журнале Nature 29 октября 2025 года.
Твердотельные аккумуляторы часто называют будущим электромобилей. Они хранят больше энергии и безопаснее современных жидкостных аккумуляторов, которые могут перегреваться и возгораться. Однако массовое производство продвигается медленно, поскольку такие аккумуляторы склонны к растрескиванию и уменьшению выдаваемой мощности при быстрой зарядке или на морозе.
Чтобы решить эту проблему, команда из Цинхуа и Тяньцзиня разработала так называемый слой «гибкой брони» для поверхности аккумулятора. Обычно этот защитный слой, известный как твёрдый электролитный интерфазный слой (SEI), твёрдый, но хрупкий, что означает, что он может треснуть под давлением. При его растрескивании литий накапливается неравномерно, что сокращает срок службы аккумулятора.
Исследователи сделали его более гибким, используя материалы на основе серебра. Эта гибкость помогает поддерживать стабильную структуру, обеспечивая при этом беспрепятственное перемещение ионов лития.
В ходе испытаний батареи с новым покрытием проработали более 4500 часов в условиях интенсивной эксплуатации и сохраняли стабильность в течение более 7000 часов при температуре –30 °C — условиях, при которых другие твердотельные батареи обычно выходят из строя.
Конструкция сочетает в себе мягкие и жёсткие материалы, создавая постепенную слоистую структуру. Это снижает внутренние напряжения, предотвращает появление трещин и обеспечивает равномерное распределение лития во время зарядки и разрядки.