Науковці створили інноваційні екологічно чисті літій-металеві акумулятори

Фтор, який широко використовується в рідких електролітах літій-металевих акумуляторів, відіграє вирішальну роль у стабілізації параметрів батареї та забезпеченні безпеки. Однак він становить значні ризики для здоров'я.

Фторвмісні сполуки в електроліті допомагають формувати захисний шар навколо металевого літію на негативному електроді (аноді) батареї.

Цей захисний шар можна порівняти із зубною емаллю. Він запобігає виснаженню електроліту під час циклів заряду і розряду та перешкоджає утворенню металевих ниткоподібних наростів (дендритів) на аноді, які можуть спричинити коротке замикання і пожежу,
– пояснює Марія Лукацька, професорка електрохімічних енергетичних систем у Швейцарській вищій технічній школі Цюріха.

Інноваційний підхід

Завдання полягало в тому, щоб зменшити вміст фтору без шкоди для стабільності цього захисного шару. Дослідники досягли цього за допомогою електростатичного притягання. Вони підібрали заряджені молекули-носії, які могли транспортувати молекули фтору безпосередньо до анода. Цей метод дозволяє рідкому електроліту містити лише 0,1% фтору за вагою, що принаймні в 20 разів менше, ніж у попередніх дослідженнях.

Практичне значення

Однією з ключових переваг цього методу є те, що він не потребує значних змін у виробничих процесах, а лише модифікації формули електроліту. Вчені успішно протестували своє рішення на монетоподібних акумуляторах і зараз готуються до створення прототипів акумуляторів у формі сумки, які зазвичай використовуються у смартфонах.

Ця розробка обіцяє зробити батареї безпечнішими у використанні та утилізації, що є значним кроком на шляху до більш сталих рішень для зберігання енергії.