Вчені знайшли інноваційний спосіб здешевити виготовлення літій-іонних батарей

Науковці Університету штату Орегон (США) розробили новий тип катодного матеріалу для виготовлення літій-іонних акумуляторів. Вчені додали залізо — воно замінить дорожчі та дефіцитніші метали, як-от кобальт і нікель, пише Inter­est­ing Engi­neer­ing.

Новинка може не лише здешевити батареї, а й зробити їх безпечнішими. Також матеріал здатний підвищити щільність енергії. Застосування нового матеріалу жодним чином не впливає на роботу батарей — під час розряджання іони літію переміщаються через електроліт від анода до катода на основі заліза і змінюють напрямок під час перезаряджання.

Нові батареї на основі заліза були створені шляхом підвищення реакційної здатності металу за допомогою спеціально розробленого хімічного середовища. Дослідники створили суміш аніонів фтору і фосфату, що дає змогу оборотно перетворювати порошок заліза, фторид літію і фосфат літію в солі заліза. Субстанція дала змогу використовувати залізо в катоді, не вимагаючи внесення змін до наявного анода, виробничих ліній або конструкції батареї.

Хоча катод становить 50% вартості виробництва літій-іонних елементів, катоди на основі заліза гарантуватимуть більшу безпеку і стійкість. Ба більше, є ризик, що протягом кількох десятиліть очікуваний дефіцит нікелю та кобальту призупинить виробництво акумуляторів, тому цю проблему потрібно вирішувати вже зараз. Альтернативний матеріал на основі заліза, ймовірно, стане рішенням, оскільки залізо є найпоширенішим елементом на Землі й про його дефіцит заговорять ще нескоро.