Твердый электролит против дендритов
Специалисты из Гарварда (США) создали новый аккумулятор, объединив технологии изготовления твердотельных и литий-металлических батарей.
Уже много лет исследователи пытаются использовать в качестве анода металлический литий. Его энергоемкость и плотность позволяют сохранять больше энергии на единицу объема, и существенно ускоряют процесс зарядки батареи.
Портят картину дендриты — металлические наросты, формирующиеся на таком аноде, которые снижают эффективность аккумулятора и могут спровоцировать короткое замыкание, возгорание и даже взрыв батареи. Решить проблему пытались разными способами, один из них — использование твердого электролита.
Для максимальной антидендритной защиты американские ученые разработали слоистый электролит, составленный из веществ с разной степенью стабильности. Правда, полностью прекратить образование наростов так и не смогли, но процесс удалось замедлить и взять под контроль. Авторы проекта утверждают, что их батарея способна «регенерировать», т.к. электролит постепенно заполняет полости, проделанные дендритами.
Таким образом была создана достаточно стабильная твердотельная литий-металлическая батарея, которая выдерживает порядка десяти тысяч циклов заряд/разряд, сохраняя до 82% емкости, — это равнозначно 10–15 годам службы аккумулятора в электромобиле. К тому же большая плотность тока дает возможность полностью зарядить батарею максимум за двадцать минут.
В настоящее время продолжаются лабораторные испытания. Ученые уверены, что их аккумулятор сможет достойно конкурировать с современными литий-ионными батареями.