Присыпали "волшебным" порошком: найден способ сохранения до 70% емкости батарей

Ученые из Университета Райса (США) нашли способ продления срока службы аккумуляторов, которые используются не только в гаджетах, но и в электромобилях. О своей работе они сообщили на сайте НИИ.

Одной из проблем литий-металлических батарей является образование дендритов на анодах тогда, когда батарея перезаряжается. Ученые и раньше предлагали различного рода решения, а недавно исследователи из Университета Райса под руководством химика Джеймса Тура попытались решить эту проблему с помощью новой обработки анодов щеткой. Сначала аноды очищают при помощи специальной щеточки для создания текстурированной поверхности, а затем наносят на анод порошок — смесь фосфора и серы. Порошок вступает в реакцию с металлическим литиевым анодом, в результате чего образовывается тонкая защитная пленка, которая изменяет его поверхностную энергию.

"Образовавшаяся металлическая композитная "пленка" предотвращает потерю металлического лития из анода, что является распространенной проблемой в литий-металлических батареях", — сказал Тур. "Литий-металлические батареи имеют куда большую емкость, чем литий-ионные, но металлический литий портится в процессе перезаряжения".

Пленка прошла испытания и после 340 циклов зарядки/разрядки смогла сохранить на 70% больше емкости батареи. Пленка также показала хорошие результаты в отношении другого ключевого показателя деградации аккумулятора, сохраняя сверхнизкую поляризацию в течение более 4000 ч, что примерно в 8 раз дольше, чем могут аноды без пленки.

"Это упростит производство аккумуляторов большой емкости и значительно улучшит их", — прокомментировать Тур. "Измельчение этих порошкообразных твердых частиц в литий-металлическом аноде резко снижает образование дендритов, которые могут привести к короткому замыканию батареи, а также ускоренный расход материалов".

Мы писали о том, что разработано ИИ-приложение под названием Eoptomizer, которое способно сэкономить заряд батарей смартфонов, ноутбуков и других гаджетов.