Учені зробили акумулятори практично "невбиваними": уся справа в поліпшенні катодів

Команда дослідників з Університету Ханьян (Південна Корея) розробила новий спосіб підвищення продуктивності та довговічності акумуляторів. Про свій метод вчені розповіли в науковій статті, опублікованій у Nature Energy.

Як відомо, як катоди застосовують шаруваті матеріали з високим вмістом нікелю, що мають високу ємність і низьку вартість. Проте, у них є серйозний недолік: вони швидко розкладаються, що призводить до утворення небажаних сполук літію на поверхні катода і шкідливих побічних реакцій з електролітом — рідиною, яка переносить електричний заряд всередині батареї.

Щоб вирішити цю проблему, дослідники розробили просте, але ефективне рішення: промивання катодів водою, що містить розчинені іони кобальту. У підсумку, видаляються надлишки літію з поверхні катода і створюється тонкий однорідний шар, багатий на кобальт, що діє як захисний екран. Шар кобальту також запобігає прямому контакту катода з електролітом, тим самим знижуючи ймовірність подальшої деградації.

Важливо Ученим вдалося охолодити батареї на 70%: навіщо вони це зробили та чому це важливо

А ще вчені додали фтористе покриття поверх катода, щоб підвищити стабільність і безпеку акумуляторного елемента. Фторовмісне покриття запобігає розпаду солей електроліту та утворенню бульбашок газу, які можуть призвести до вибуху батареї.

Дослідники протестували свою техніку промивання і нанесення покриття на декількох катодах з високим вмістом нікелю, і побачили, що їхній термін служби збільшився. Оброблені катоди зберігали понад 90% своєї первісної ємності після 500 циклів зарядки-розрядки батареї, тоді як необроблені катоди мали показник ємності 80%. Збільшилася і щільність енергії, знизилося газоутворення, порівняно зі звичайними катодами.

Вчені сподіваються, що їхню технологію застосовуватимуть під час створення батарей для електромобілів і великомасштабної електроніки.

Раніше ми повідомляли про те, що в КНР завершується будівництво гравітаційного акумулятора, який працює завдяки сонячній, вітряній та гравітаційній енергії.