Твердотельные аккумуляторы стали "неубиваемыми" благодаря обычному железу: что это за прорыв

Эти два исследования решают важные проблемы на разных этапах жизненного цикла передовых аккумуляторов — от изготовления до утилизации, пишет EE Power.

Батареи без "слабого звена"

Твердотельные аккумуляторы лучше литий-ионных, поскольку лишены горючего жидкого электролита. Однако их массовому применению мешала химическая несовместимость компонентов, приводившая к быстрой деградации. До сих пор для стабильного взаимодействия анода и твердого электролита приходилось устанавливать специальный защитный слой, который усложнял конструкцию и делал ее дороже.

Но ученые из университета WPI добавили обычное железо в состав электролита на основе хлорида лития-индия. Эта модификация кардинально улучшила химическую проводимость ионов между компонентами. В результате ячейка выдержала более 300 циклов перезарядки, сохранив 80% первоначальной емкости. А симметричные ячейки функционировали стабильно в течение более 500 часов.

На практике технология позволит создавать безопасные и энергоемкие аккумуляторы инновационного типа. Благодаря упрощенной конструкции без защитных слоев их коммерциализацию стала намного ближе.

Безопасная переработка

Другая разработка затронула отработанные литий-металлические аноды. Чистый литий — это весьма реактивный металл, склонный к возгоранию, что делает его переработку опасной и дорогой.

Вместо традиционных энергозатратных методов ученые использовали реакцию альдольной конденсации в обычном ацетоне. Этот процесс напрямую и без нагрева превращает использованный металлический литий в карбонат лития. Полученный материал имеет чистоту 99,79% и полностью пригоден для производства новых катодов, которые по своим характеристикам не уступают коммерческим аналогам.

Этот способ превращает токсичные отходы в ценное сырье и делает переработку аккумуляторов экономически выгоднее, не вызывая лишних трудностей в процессе.

Раньше Фокус сообщал про создание нового аккумулятора для нестабильных электросетей, использующего ИИ и водород. Швейцарская компания Plan-B Net Zero представила интеллектуальную систему хранения энергии, способную справляться с кратковременными колебаниями в энергосети, повышая безопасность эксплуатации.