Секрет довговічних батарей розкрито: як вчені зробили їх потужнішими та безпечнішими

Ці відкриття, зроблені у Вустерському політехнічному інституті, вирішують важливі проблеми початкового і кінцевого етапів життєвого циклу батарей. Акумулятори наступного покоління стануть надійнішими, безпечнішими та екологічнішими, пише Interesting Engineering.

Матеріал для довговічності

Головний недолік твердотільних акумуляторів — несумісність між твердим електролітом і літій-металевим анодом. Щоб обійти це обмеження, як правило, впроваджують захисні шари, які роблять конструкцію складнішою і дорожчою. Дослідники пішли іншим шляхом, додавши в електроліт залізо.

Ця невелика модифікація докорінно змінила взаємодію матеріалів батареї. Тепер вони безшовно контактують один з одним без захисного шару, зберігаючи при цьому високу провідність і стабільність. У результаті досягли пристойного терміну служби: батарея з таким матеріалом витримала понад 300 циклів перезарядки, зберігши 80% ємності. "Це перша такого роду демонстрація в галузі", — заявляють автори дослідження.

"Розумний" розчинник для літію

Друга розробка — ефективний і масштабований метод переробки високореактивних літій-металевих анодів. Замість складних і небезпечних процесів фахівці застосували нестандартний метод — просту хімічну реакцію з ацетоном.

Таким чином, відпрацьовані аноди неважко перетворити на карбонат літію з чистотою 99,79% — це вище, ніж у сировини для нових батарей. З відновленого таким способом літію вже вдалося створити нові катоди, які за своїми характеристиками не поступаються комерційним аналогам. Це доводить, що технологія готова до промислового застосування і може значно знизити залежність від видобутку нового літію. Завдяки цьому виробництво стане дешевшим та екологічнішим.

Раніше Фокус писав, що нова проривна батарея не залишила шансів літієвим акумуляторам. Створено натрієві твердотільні АКБ, які ефективно працюють не тільки за кімнатної, а й за негативних температур. Тепер цей тип батарей стане ще більш універсальним.