Ученые устранили главный недостаток потенциально мощнейших литий-металлических батарей
Logo
Cover

Американские специалисты защитили литий-металлические аккумуляторы от разрушительного воздействия дендритов. Такие батареи могут быстро накапливать на порядок больше энергии, чем литий-ионные, и это достижение — важный шаг, приближающий их появление на рынке.

63518

Литий-металлические аккумуляторы заряжаются быстрее и могут накапливать в десять раз больше энергии, чем самые распространенные сейчас литий-ионные. Однако у них есть существенный недостаток: в незащищенных анодах литий-металлических батарей со временем могут прорастать дендриты — кристаллические образования, напоминающие ветви растений. Они проникают в катод и разрушают аккумулятор.

Решение химиков из Университета Райс простое, недорогое и крайне эффективное: предотвратить это может тонкий слой пленки из нанотрубок, рассказывает Phys.org. Литий соединяется с пленкой, которая из черной становится красной и рассеивает ионы лития.

Физический контакт с фольгой уменьшает толщину пленки, но добавление ионов лития уравновешивает это, объясняет Родриго Сальватьера, один участников исследования.

Во время работы батареи пленка выпускает заряд ионов, а слой литиевого анода восполняет запас, поддерживая ее способность сопротивляться росту дендритов.

Во время испытания пленка из нанотрубок эффективно подавила рост дендритов в ходе 580 циклов заряда/разряда батареи с сульфурированным углеродным катодом. Его изобретение — тоже заслуга Университета Райс.

Литий-металлические элементы сохранили 99,8% выхода по току — показателя, свидетельствующего об эффективности движения электронов внутри системы.

Прорыв в разработке литий-кислородных аккумуляторов совершили канадские ученые. Созданный ими прототип выдерживает до 150 циклов подзарядки, а его выход по току достигает 100%.