По словам исследователей, новый аккумулятор сохраняет около 87,9% производительности после 1000 циклов зарядки, а также сам гаснет при возгорании.
Исследовательская группа из Отдела энергетики и экологических технологий DGIST (президент Кунву Ли) под руководством главного научного сотрудника Ким Чжэ Хена разработала литий-металлический аккумулятор, который отличается повышенной пожаробезопасностью и увеличенным сроком службы. Об этом пишет Asia Research News.
Сообщается, что обычные батареи с твердым полимерным электролитом работают плохо из-за структурных ограничений, которые мешают оптимальному контакту электродов. Кроме того, при использовании этих батарей не удается устранить проблему «дендритов», когда литий разрастается в древовидные структуры во время повторяющихся циклов зарядки и разрядки.
В издании подчеркнули, что дендриты являются критической проблемой, поскольку неравномерный рост лития может нарушить соединения батареи, что может привести к пожарам и взрывам. Для решения этой проблемы ученые разработали трехслойную структуру электролита, в которой каждый слой выполняет определенную функцию, значительно повышая безопасность и эффективность аккумулятора.
По данным портала, электролит имеет прочный средний слой, который повышает механическую прочность батареи, в то время как его мягкая внешняя поверхность обеспечивает хороший контакт с электродом, облегчая легкое перемещение ионов лития. За счет этого ионы лития быстрее перемещаются, повышая скорость передачи энергии и эффективно предотвращая образование дендритов.
В состав электролита входит «декабромдифенилэтан (DBDPE)» для предотвращения возгораний, «цеолит» для повышения прочности электролита и высокая концентрация соли лития «литий-бис(трифторметансульфонил)имид) (LiTFSI)» для обеспечения быстрого перемещения ионов лития.
Ученые протестировали новую батарею, выявив, что она сохранила около 87,9% своей производительности после 1000 циклов зарядки и разрядки. Это значительное улучшение по сравнению с традиционными батареями, которые обычно сохраняют 70–80% производительности. Кроме того, новый аккумулятор может сам гаснуть при возгорании, значительно снижая риск пожара.
Ожидается, что данная литий-металлическая батарея будет применяться в различных секторах, начиная от небольших устройств, таких как смартфоны, до электромобилей и крупномасштабных систем хранения энергии.