Новая технология обещает прорыв в разработке литий-ионных аккумуляторов

Исследователи из Стэнфордского университета (США) разработали технологию, которая обещает помочь в увеличении ёмкости аккумуляторов и повышении их эффективности.

В большинстве современных мобильных устройств применяются литий-ионные батареи.

Они содержат три основных компонента: электролит, анод и катод. В качестве анодного материала обычно применяется графит, а в роли катодного — литий-феррофосфаты. Во время зарядки ионы лития мигрируют от катода к аноду, который сохраняет запасённую энергию. В процессе эксплуатации источника питания ионы дрейфуют в обратном направлении.

Американские исследователи предлагают заменить материал анода на металлический литий, что позволит значительно увеличить ёмкость батарей, а следовательно, время автономной работы устройств на одной подзарядке. Однако проблема здесь заключается в том, что на литиевом аноде с течением времени образовываются дендриты — ленточные структуры, идущие от одного электрода к другому. Это провоцирует короткое замыкание и выход батареи из строя. Кроме того, аноды на основе металлического лития активно взаимодействуют с электролитом, укорачивая время жизни элемента питания.

Для решения проблемы специалисты из Стэнфордского университета предлагают использовать на аноде специальный защитный слой, состоящий из связанных друг с другом крошечных углеродных куполов. Такую структуру учёные называют наносферами: толщина защитного слоя составляет всего 20 нанометров. Покрытие из наносфер обладает химической стабильностью и хорошей эластичностью, позволяя значительно улучшить характеристики аккумуляторов.

Впрочем, о сроках практического внедрения предложенной методики пока не сообщается.

 

             Источник