Литий-металлический аккумулятор будущего

Стабильность и долговечность — два важнейших понятия, когда речь идет об аккумуляторах. Группа немецких исследователей, похоже, добилась значительного прогресса в этой области.

Литий-ионные батареи (Li-Ion) давно и прочно вошли в нашу повседневную жизнь. Их можно встретить абсолютно везде: ноутбуки, мобильные телефоны, и, конечно же, в том числе и в наших модах, работающих как от встроенных, так и от аккумуляторов форм-фактора от 18350 до 21700. В течение долгого времени исследователи пытались разработать более долговечную и эффективную технологию, и, похоже, немецкой команде ученых это наконец-таки удалось.

Одна из последних и перспективных разработок — Li-Me (литий-металлические батареи) — как раз обладают высокой плотностью хранения энергии. Но ее внедрение останавливали нестабильность и склонность к взрывам, что не позволяло рассчитывать на счастливое коммерческое будущее такого типа аккумуляторов. Причина проста: при регулярном заряде и разряде в электроде с течением времени появлялись трещины, куда еще и проникал электролит, который ускоряет разрушение аккумулятора.

 Загрузка ...

Большая долговечность

Однако недавно группа ученых из Института Гельмгольца Ульма в Карлсруэ совершила прорыв в этой области. В своей работе ученые искали такое сочетание материалов для уже разработанного литий-металлического аккумулятора LP30, которое не вызывало бы разрушения электрода и батареи. И, как следствие, позволило бы избежать катастрофического разрушения и потерю полезной емкости со временем. Результатом исследований стала особенная слоистая структура катода с низким содержанием кобальта.

Сравнение LP30 и новых литий-металлических аккумуляторов

Исследователи достигли значения в 560 Вт⋅ч/кг (по сравнению с 250-300 Вт⋅ч/кг для существующих и широко распространенных сегодня литий-ионных батарей), при этом аккумулятор сохранил 88% (по сравнению с 35-40% для литий-ионных батарей) своей емкости после 1000 циклов заряда-разряда.

Естественно, потребуется некоторое время, чтобы эта технология стала коммерчески успешной и появилась в наших девайсах и в аккумуляторах 18650 и 21700. Но надежда уже в обозримом будущем увидеть новый тип банок с рекордной емкостью у нас с вами все же есть.

Вы можете почитать полный текст исследования (на английском языке) в журнале Joule по ссылке.

Источник: e-cigmag.com
Фото |  aleksandryu & awdei1992