Ученые утверждают, что они создали новый тип аккумулятора, который не теряет емкость после множества циклов зарядки. Материал для электродов может проложить путь к новым аккумуляторам для электромобилей, которые не будут страдать от постоянно сокращающегося срока службы и, как следствие, дорогостоящих и вредных для окружающей среды замен.
Литий-ионные аккумуляторы тяжелые, дорогие, относительно недолговечные и поэтому не многие автовладельцы готовы отказаться от авто с ДВС (Дви́гатель вну́треннего сгора́ния). Если мир действительно хочет использовать электромобили, то срок службы батарей должен увеличиться, а затраты должны снизиться.
Исследователи предлагают использовать твердотельные аккумуляторы (SSB), многообещающую новую технологию, которая может сделать именно это.
Литий-ионные аккумуляторы используют жидкий электролит для облегчения потока заряженных ионов во время зарядки и разрядки, в то время как твердотельные аккумуляторы изготавливаются из полностью твердых материалов. Эти аккумуляторы заряжаются быстрее, не представляют угрозы для безопасности в случае высыпания содержимого и могут накапливать больше энергии, чем их жидкие аналоги, но в настоящее время их возможности ограничены повреждением электродов при прохождении через них ионов лития. Это связано с тем, что электроды расширяются и сжимаются при движении ионов по мере изменения их структуры. Если SSB должны стать жизнеспособными, им нужен способ остановить это движение.
Чтобы бороться с этой проблемой, группа исследователей изучила новый тип SSB-материала, который обладает невероятной стабильностью, предотвращая повреждение электродов. Этот материал полезен по одной главной причине: он имеет одинаковый объем, когда ионы выходят из него или входят в него. Таким образом, аккумулятор можно использовать снова и снова без регулярного разрушения материала — технически его можно заряжать и разряжать бесконечно.
Фото: из открытых источников
