Батарейки "прокачают", чтобы они стали дешевле и лучше: за счет чего это произойдет

Ученые из Восточно-Китайского университета науки и технологии разработали уникальную стратегию, которая повышает стабильность катода в литий-ионных батареях, пишет Interesting Engineering. Как известно, современные литий-ионные аккумуляторы состоят из четырех основных компонентов: катода, электролита, разделителя и анода.

Ученые предлагают усовершенствовать именно катод, который будет легирован титаном и покрыт никелевым слоем, содержащим диоксид иттрия лития. Такая двойная модификация получится в результате метода спекания, который сочетает тепло и давление и превращает все в твердую массу.

На сегодняшний день богатые никелем слоистые катоды страдают от быстрой потери емкости из-за структурной и межфазной нестабильности, которая возникает при длительной эксплуатации (постоянные циклы заряда/разряда), а так называемая "двойная модификация" решит эту проблему. Тем более, как отмечают ученые, стоимость модификации копеечная и не сильно повысит себестоимость батарей.

Исследователи протестировали свой катод с помощью рентгеновской дифракции и электронной микроскопии. Тесты показали, что модифицированный катод был структурно стабильным и имел лучшее удержание емкости батареи, чем обычный катод. После 100 и 500 циклов зарядки их катод имел удержание емкости в 96,3% и 86,8% соответственно, что является недостижимым уровнем для обычный литий-ионных аккумуляторов.

Теперь китайские ученые хотят испытать свой модифицированный катод в сложных условиях и если испытания пройдут успешно, то это ускорит реализацию идеи исследователей в коммерческих образцах.

Ранее Фокус писал, что ученые хотят улучшить аккумуляторы при помощи нейросетей: как это получится.