Безпечніше і довговічніше: вчені розробили нову літій-металеву батарею

За словами дослідників, новий акумулятор зберігає близько 87,9% продуктивності після 1000 циклів заряджання, а також сам гасне в разі загоряння.

Дослідницька група з Відділу енергетики та екологічних технологій DGIST (президент Кунву Лі) під керівництвом головного наукового співробітника Кім Чже Хена розробила літій-металевий акумулятор, що вирізняється підвищеною пожежобезпечністю і збільшеним терміном служби. Про це пише Asia Research News.

Повідомляється, що звичайні батареї з твердим полімерним електролітом працюють погано через структурні обмеження, які заважають оптимальному контакту електродів. Крім того, під час використання цих батарей не вдається усунути проблему "дендритів", коли літій розростається в деревоподібні структури під час повторюваних циклів зарядки і розрядки.

У виданні наголосили, що дендрити є критичною проблемою, оскільки нерівномірний ріст літію може порушити з'єднання батареї, що може призвести до пожеж і вибухів. Для вирішення цієї проблеми вчені розробили тришарову структуру електроліту, в якій кожен шар виконує певну функцію, значно підвищуючи безпеку та ефективність акумулятора.

За даними порталу, електроліт має міцний середній шар, який підвищує механічну міцність батареї, тоді як його м'яка зовнішня поверхня забезпечує гарний контакт з електродом, полегшуючи легке переміщення іонів літію. За рахунок цього іони літію швидше переміщуються, підвищуючи швидкість передачі енергії та ефективно запобігаючи утворенню дендритів.

До складу електроліту входить "декабромдифенілетан (DBDPE)" для запобігання загорянь, "цеоліт" для підвищення міцності електроліту і висока концентрація солі літію "літій-біс (трифторметансульфоніл) імід) (LiTFSI)" для забезпечення швидкого переміщення іонів літію.

Вчені протестували нову батарею, виявивши, що вона зберегла близько 87,9% своєї продуктивності після 1000 циклів заряджання і розряджання. Це значне поліпшення порівняно з традиційними батареями, які зазвичай зберігають 70-80% продуктивності. Крім того, новий акумулятор може сам гаснути в разі загоряння, значно знижуючи ризик пожежі.

Очікується, що цю літій-металеву батарею застосовуватимуть у різних секторах, починаючи від невеликих пристроїв, таких як смартфони, до електромобілів і великомасштабних систем зберігання енергії.