Литий-ионные батареи могут прослужить намного дольше: что придумали ученые

Южнокорейская исследовательская группа из Пхоханского университета науки и технологии (POSTECH) разработала решение, которое может значительно повысить срок службы литий-ионных аккумуляторов нового поколения. Об этом говорится на официальном сайте POSTECH.

Литий-ионные батареи сегодня используются во многих устройствах, в частности они питают электромобили. Богатый литием слоистый оксид (LLO) обеспечивает до 20% более высокую плотность энергии, чем традиционные катоды на основе никеля, однако такие проблемы, как снижение емкости и напряжения во время циклов заряда-разряда, мешают его коммерческой реализации.

Ученые сосредоточилась на роли выделения кислорода в дестабилизации структуры LLO во время процесса заряда-разряда. Они выдвинули гипотезу, что улучшение химической стабильности интерфейса между катодом и электролитом может предотвратить выделение кислорода. Основываясь на этой идее, они усилили интерфейс катод-электролит, улучшив состав электролита, что привело к значительному снижению выбросов кислорода.

Важно "В 50 раз дешевле лития": батареи из соли получили на 15% большую плотность энергии

В публикации говорится, что разработанный учеными электролит сохранил впечатляющий уровень сохранения емкости в 84,3% даже после 700 циклов заряда-разряда, что является значительным улучшением по сравнению с обычными электролитами, которые достигли среднего показателя сохранения энергии в 37,1% уже после 300 циклов.

В рамках исследования ученые также выяснили, что структурные изменения на поверхности материала LLO существенно повлияли на общую стабильность материала. Таким образом команда смогла значительно улучшить срок службы и производительность катода, а также минимизировать нежелательные реакции, такие как разложение электролита внутри батареи.

"Мы считаем, что это исследование откроет новые направления для разработки катодных материалов следующего поколения", — заявил профессор Джихен Хонг.

В свою очередь ученые из Корейского института передовых технологий (KAIST) достигли существенного прорыва, увеличив срок службы литий-металлических аккумуляторов примерно на 750% с использованием воды.