Учені подовжили термін служби батарей на 9000 годин: за рахунок чого вдалося це зробити

Літій-металеві елементи славляться високою ємністю і чудово підходять для систем зберігання енергії. Однак їхньому широкому застосуванню заважають два часті дефекти: ризик загоряння через витік рідкого електроліту і ріст дендритів — голчастих утворень, що спричиняють коротке замикання, пише Independent.

Результати відкриття

Раніше в дослідженнях з'ясувалося, що використання глибоких евтектичних гелевих електролітів (DEGE) може вирішити ці проблеми. Команда дослідників з Нанкайського університету пішла ще далі і створила модернізований електроліт на основі фторованих амідів.

Вчені взяли за основу хімічну речовину 2,2,2-трифтор-N-метилацетамід. Введення фторованих груп до складу електроліту не тільки підвищує його стабільність, а й пригнічує утворення дендритів. Фтор, завдяки ефекту відведення електронів, формує більш стійку структуру матеріалу.

Нові комірки демонструють феноменальну довговічність. Вони стабільно функціонували понад 9000 годин (375 днів), а деякі з них зберегли понад 80% своєї первісної ємності навіть після 2500 циклів перезарядки. Щодо термостабільності, тести засвідчили, що навіть за підвищеної температури у 80°C покращений електроліт був стійкий протягом 300 циклів.

Чого чекати на практиці

Ця інновація критично важлива для виробництва безпечних, довговічних і енергоємних акумуляторів літій-металевого типу. Ними зможуть оснащувати електрокари для підвищення запасу ходу з мінімальним зносом з часом. Також ці батареї здатні стати незамінними для масштабних систем зберігання енергії, де не менш важлива довгострокова стабільність.

Раніше Фокус писав, що батарея на основі натрію може творити чудеса. Акумулятори зазвичай розглядають як засіб зберігання і передачі енергії, але виявилося, що вони здатні на більше. Наприклад, очищати морську воду, щоб її можна було пити.