Вчені розробили революційну технологію, що продовжує термін використання літієвих батарей на 20 000 циклів

Науковці з Циндаоського інституту біоенергетики та біотехнологій (QIBEBT) у Китаї розробили нову технологію, яка значно подовжує термін служби літієвих батарей. Вчені створили модифікацію катода для повністю твердотілових літієвих батарей (ASLB) — це покращує їхню енергетичну щільність і тривалість експлуатації. Дослідження, опубліковане в журналі Nature Ener­gy, відкриває шлях до створення нового покоління високоефективних акумуляторів.

Дослідники вважають, що нова технологія може застосовуватися до різних типів акумуляторів, включаючи літій-іонні, літій-сірчані та натрій-іонні батареї. Вони пояснили: катоди в ASLB виготовляються з гетерогенних композитів, які містять багато добавок для покращення провідності. А проте, ці добавки можуть бути несумісними з катодами, що розширюються і стискаються під час роботи. Вчені з QIBEBT знайшли рішення у використанні матеріалу з нульовою деформацією, який забезпечує ефективне перенесення заряду без необхідності спеціальних добавок.

Як результат — вдалося значно підвищити енергетичну щільність батарей. Під час тестів батареї з новим катодом показали питомість місткості 250 мАг на грам, що перевищує показники стандартних літій-іонних акумуляторів. На рівні елемента гомогенний катод забезпечує енергетичну щільність 390 Вт·год на кг у порівнянні з 200–300 Вт·год на кг для звичайних батарей. Також зміна об’єму катода становить лише 1,2% за 20 000 циклів роботи при кімнатній температурі.

Раніше ми розповідали про те, що китайські вчені створили інноваційні літій-металеві батареї нового покоління, що витримують нагрівання до 100 °C без втрати заряду. Вчені вважають, що це може призвести до появи електроніки, яка заряджатиметься за п’ять хвилин максимум.