Новая технология повысит КПД и долговечность литий-металлических батарей
Москва, 10:07, 12 Мар 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Исследователи из Университета штата Пенсильвания разработали промежуточную фазу твердого электролита (SEI), позволяющую создавать более мощные и безопасные литий-металлические аккумуляторы.
Современные устройства, вроде электромобилей, смартфонов и Дронов, требуют более энергоемких батарей. Литий-металлические аккумуляторы помогают решить проблему, но возникает, но их внедрение тормозила сложность стабилизации SEI, сообщает sciencedaily.com. Соленый слой на поверхности литиевого электрода изолирует его и проводит ионы.
«Важная структура формируется естественным путем при реакции металла и электролита, — сказал профессор Дунхай Ван. – Но ее поведение вызывает массу проблем».
Одна из них – деградация SEI, способствующая формированию дендритов. Исследователи представили свое решение данного вопроса в журнале Nature Materials.
«Мы использовали полимерный композит для создания более эффективного промежуточного слоя», — сказал Ван.
Материал был разработан под руководством докторанта Юэ Гао. Он содержит полимерную соль лития, наночастицы фторида элемента и листы оксида графена. Компоненты собраны в виде тонких слоев.
«Нужен сильный молекулярный контроль для получения стабильного литиевого интерфейса, — сказал профессор Томас Э. Маллук. – Полимер, разработанный Гао и Ваном, при реакции создает когтевидную связь с литиевой металлической поверхностью. В результате она не взаимодействует с молекулами электролита. Нанолисты композита выполняют роль механического барьера, препятствующего формированию металлических дендритов».
Полимер также уменьшает вес и стоимость производства аккумуляторов.
«С более стабильным SEI мы можем удвоить энергоемкость существующих батарей, одновременно повышая их долговечность и безопасность», — сказал Ван.
