Ученые Сколковского института науки и технологий представили новый подход к повышению долговечности литий-ионных аккумуляторов, который позволяет почти в два раза замедлить деградацию их емкости в процессе эксплуатации. Результаты исследования были получены в ходе работы с катодными материалами и могут иметь практическое значение для электротранспорта и систем накопления энергии.
Ключевым элементом разработки стало легирование катода небольшим количеством оксида тантала (Ta₂O₅). Как показали эксперименты, добавление всего около 0,5 мольной доли тантала существенно стабилизирует кристаллическую структуру катодного материала. Это снижает скорость разрушения активной фазы при многократных циклах заряда и разряда, которые являются основной причиной потери емкости литий-ионных батарей.
По словам исследователей, тантал действует как структурный «якорь», повышая устойчивость материала к механическим и химическим нагрузкам. В результате аккумуляторы дольше сохраняют свои исходные характеристики и демонстрируют более равномерную работу на протяжении всего жизненного цикла. Особенно важно это для высоконагруженных применений — электромобилей, стационарных накопителей энергии и промышленной техники.
Разработка Сколтеха может быть относительно легко интегрирована в существующие технологические цепочки производства катодных материалов, поскольку не требует радикальной перестройки процессов. Это повышает шансы на промышленное внедрение технологии в среднесрочной перспективе и делает ее привлекательной для производителей аккумуляторов, заинтересованных в увеличении ресурса своей продукции.
Если вам нужны современные аккумуляторные решения для промышленности и транспорта, переходите на сайт НЭТЕР и подписывайтесь на наш Telegram-канал — там мы регулярно делимся отраслевыми новостями, аналитикой и кейсами.