Новый технический подход сделал возможным появление следующего поколения батарей
Москва, 15:32, 15 Ноя 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Исследователи из Университета штата Пенсильвания уверены в возможности создания долговечных, быстрозаряжающихся литий-металлических батарей.
Команда разработала трехмерную полимерную губку с поперечно-соединенными волокнами, которая крепится к металлическому покрытию анода аккумулятора, сообщает eurekalert.org. Результаты проекта представлены в Nature Energy.
«Цель исследования – создать новое поколение батарей, — сказал профессор Дунхай Ван, руководивший работой. – Попытки использовать металлический литий в аккумуляторах делались десятилетиями, но существуют фундаментальные проблемы, тормозящие развитие технологии».
Так, литий-ионные устройства, одно из самых распространенных решений, склонны к формированию дендритов – игольчатых структур, способных сократить срок годности изделия и спровоцировать опасные явления, включая возгорания и взрывы.
«Наш подход использует полимер в зоне соприкосновения с металлом, — объяснил Ван. – Материал действует как пористая губка, не только способствующая транспорту ионов, но и подавляющая разрушение структуры. В результате металлическое покрытие освободилось от дендритов – они не появлялись даже при низких температурах и быстрой зарядке».
Проект объединил специалистов из нескольких областей.
«Сотрудничество позволило нам изучить различные аспекты проблемы, с точки зрения материаловедения, химии и машиностроения», — сказал Ван.
В результате исследователи открыли путь к более стабильным и мощным металлическим батареям, которые, как они надеются, в будущем внедрятся в повседневную жизнь.
«В электромобилях они смогут увеличить расстояние, проезжаемое на одном заряде, — сказал Ван. – Смартфонам они позволят дольше работать».
На следующих этапах исследователи планируют изучить возможности практического применения технологии в аккумуляторном элементе, чтобы продемонстрировать ее достоинства и жизнеспособность.
