Тонкое покрытие — «толстое» преимущество
Из химических источников энергии самыми популярными сегодня являются литий-ионные аккумуляторы (ЛИА). Но их нынешняя конструкция ограничивает их потенциал. Дать таким батареям новый стимул для развития могут новые материалы или альтернативная структура.
Катоды в ЛИА обычно делают из кобальтата лития (LiCoO2), а в роли анода чаще всего выступает графит. Он имеет много преимуществ, но уже достиг своего «потолка» в данном качестве и не дает аккумуляторам развиваться дальше, поэтому исследователи из разных стран пытаются найти ему достойную замену.
Одним из претендентов является олово. Его свойства достаточно хороши для создания более емких и эффективных батарей, но, как всегда, есть проблема: оловянный анод слишком быстро разрушается при зарядке аккумулятора.
В Университете Центральной Флориды ученые нашли способ сделать такой анод более долговечным. Они предложили нанести на оловянную основу тонкий слой сплава олова и меди. Такое покрытие, по словам исследователей, сводит деградацию анода практически к нулю и увеличивает удельную емкость батареи почти в два раза: 680 миллиампер-часов на грамм у экспериментальной, с анодом из олова, против 370 у обычной, с графитовым анодом.
Новую конструкцию можно будет применять и в аккумуляторах для смартфонов и в тяговых батареях электромобилей.