Замінить графіт: новий матеріал для батарей забезпечує втричі більшу ємність

Група вчених з Берлінського центру матеріалів та енергії імені Гельмгольца (HZB) виявила, що олов'яний пінопласт є перспективним матеріалом для літієвих акумуляторів. Про це пише Tech Xplore.

Як пояснюють у виданні, сучасні літій-іонні акумулятори зазвичай засновані на багатошаровому графітовому електроді. Однак ємність графіту обмежена, через що дослідники займаються пошуком альтернативних матеріалів.

Електроди на основі металу в літій-іонних акумуляторах обіцяють значно вищу ємність, ніж звичайні графітові. При цьому їм властива деградація через механічну напругу під час циклів заряджання і розряджання.

Одним з перспективних матеріалів вважається олово, оскільки його ємність на кілограм майже втричі вища, ніж у графіту, і це не рідкісна сировина, а доступна в достатку. Вчені з HZB вивчили різні типи олов'яних електродів під час процесу розряду і зарядки за допомогою рентгенівської візуалізації, розробивши інноваційний підхід до вирішення проблеми з деградацією.

Доктор Франциско Гарсія-Морено створив кращу версію олов'яного електрода: олов'яну піну з незліченними мікрометровими порами. Він зазначив, що механічна напруга в такій олов'яній піні при об'ємному розширенні значно знижується, що робить її цікавим матеріалом для літієвих батарей. Крім того, технологія олов'яної піни також може бути привабливою з економічної точки зору.

"Олов'яні піни, які ми розробили в Технічному університеті Берліна, мають високу пористість і є багатообіцяючою альтернативою традиційним електродним матеріалам", — сказав учений.

Нагадаємо, сінгапурський стартап Flint представив акумуляторні батареї на основі целюлози, які, за словами розробників, не перегріваються і повністю розкладаються.