Які нові матеріали використовують вчені?
Дослідники знайшли спосіб зробити літієві акумулятори значно довговічнішими, безпечнішими і при цьому зберегти високу швидкість зарядки. Ключем до прориву стало використання багатовалентних металів, таких як магній, кальцій і алюміній, замість чистого літію.
Які проблеми вирішує нова технологія?
Сьогодні літій-іонні акумулятори мають серйозний недолік: під час швидкого заряджання на поверхні літієвого анода виростають дендрити — голчасті утворення, що можуть призвести до короткого замикання і загоряння. Дослідники з Університету Х’юстона запропонували вирішення цієї проблеми.
Які переваги нових акумуляторів?
Замість одновалентного літію вчені пропонують використовувати багатовалентні метали — магній, кальцій і алюміній. Вони набагато стійкіші до утворення дендритів, що робить акумулятори безпечнішими. Крім того, ці метали більш поширені, а їх видобуток обходиться дешевше за літій.
Однак у них був свій мінус — повільна швидкість зарядки через низьку рухливість іонів. Але фахівці придумали рішення. Вони розробили текстуровані поверхні електродів, які контролюють ріст металу, що робить поверхню більш гладкою. До того ж створили нові електроліти, що оптимізують процес перенесення іонів.
Технологія дасть змогу виготовляти акумулятори, які поєднують у собі найкращі якості різних підходів: високу щільність енергії та швидкість заряджання від літію разом із безпекою та довговічністю багатовалентних металів.
“Глобальний інтерес до нової батареї воістину захоплюючий, але у нас попереду ще багато перешкод”, — заявив керівник дослідження, професор Ян Яо.
Робота американських учених закладає основу для наступного покоління акумуляторів, які довше служитимуть, швидше заряджатимуться і не загорятимуться. Це критично важливо для майбутніх електромобілів, смартфонів і систем зберігання відновлюваної енергії.
Раніше повідомлялося, що акумулятори подешевшають у рази. Все тому, що твердотільні натрієві батареї замінять літієві аналоги. Розроблені дослідниками з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго, ці акумулятори можуть замінити літієвмісні батареї.
