Літій-іонні батареї можуть прослужити набагато довше: що придумали вчені

Південнокорейська дослідницька група з Пхоханського університету науки і технології (POSTECH) розробила рішення, яке може значно підвищити термін служби літій-іонних акумуляторів нового покоління. Про це йдеться на офіційному сайті POSTECH.

Літій-іонні батареї сьогодні використовуються в багатьох пристроях, зокрема вони живлять електромобілі. Багатий літієм шаруватий оксид (LLO) забезпечує до 20% вищу щільність енергії, ніж традиційні катоди на основі нікелю, однак такі проблеми, як зниження ємності та напруги під час циклів заряду-розряду, заважають його комерційній реалізації.

Вчені зосередилася на ролі виділення кисню в дестабілізації структури LLO під час процесу заряду-розряду. Вони висунули гіпотезу, що поліпшення хімічної стабільності інтерфейсу між катодом і електролітом може запобігти виділенню кисню. Ґрунтуючись на цій ідеї, вони посилили інтерфейс катод-електроліт, поліпшивши склад електроліту, що призвело до значного зниження викидів кисню.

У публікації йдеться про те, що розроблений вченими електроліт зберіг вражаючий рівень збереження ємності в 84,3% навіть після 700 циклів заряду-розряду, що є значним покращенням порівняно зі звичайними електролітами, які досягли середнього показника збереження енергії в 37,1% вже після 300 циклів.

У рамках дослідження вчені також з'ясували, що структурні зміни на поверхні матеріалу LLO істотно вплинули на загальну стабільність матеріалу. Таким чином команда змогла значно поліпшити термін служби і продуктивність катода, а також мінімізувати небажані реакції, такі як розкладання електроліту всередині батареї.

"Ми вважаємо, що це дослідження відкриє нові напрямки для розроблення катодних матеріалів наступного покоління", — заявив професор Джихен Хонг.

Нагадаємо, компанія Hyundai Mobis розробила нове рішення для охолодження акумуляторів під назвою Pulsating Heat Pipe, що дає змогу запобігати перегріванню батарей під час надшвидкої зарядки електромобіля.

Своєю чергою вчені з Корейського інституту передових технологій (KAIST) досягли істотного прориву, збільшивши термін служби літій-металевих акумуляторів приблизно на 750% з використанням води.