/https%3A%2F%2Fs3.eu-central-1.amazonaws.com%2Fmedia.my.ua%2Ffeed%2F53%2F439bc9356792bd86d854de5c79ba6ad7.jpg)
Секрет долговечных батарей раскрыт: как ученые сделали их мощнее и безопаснее
Эксперты совершили сразу два прорыва в аккумуляторных технологиях. Создан новый материал для твердотельных батарей, который делает их стабильнее и проще в производстве. Кроме того, нашли сверхэффективный метод извлечения чистого лития из отработанных АКБ.
Эти открытия, сделанные в Вустерском политехническом институте, решают важные проблемы начального и конечного этапов жизненного цикла батарей. Аккумуляторы следующего поколения станут более надежными, безопасными и экологичными, пишет Interesting Engineering.
Материал для долговечности
Главный недостаток твердотельных аккумуляторов — несовместимость между твердым электролитом и литий-металлическим анодом. Чтобы обойти это ограничение, как правило, внедряют защитные слои, которые делают конструкцию сложнее и дороже. Исследователи пошли иным путем, добавив в электролит железо.
Это небольшая модификация в корне изменила взаимодействие материалов батареи. Теперь они бесшовно контактируют друг с другом без защитного слоя, сохраняя при этом высокую проводимость и стабильность. В результате достигли приличного срока службы: батарея с таким материалом выдержала более 300 циклов перезарядки, сохранив 80% емкости. "Это первая такого рода демонстрация в отрасли", — заявляют авторы исследования.
"Умный" растворитель для лития
Вторая разработка — эффективный и масштабируемый метод переработки высокореактивных литий-металлических анодов. Вместо сложных и опасных процессов специалисты применили нестандартный метод — простую химическую реакцию с ацетоном.
Таким образом, отработанные аноды нетрудно превратить в карбонат лития с чистотой 99,79% — это выше, чем у сырья для новых батарей. Из восстановленного таким способом лития уже удалось создать новые катоды, которые по своим характеристикам не уступают коммерческим аналогам. Это доказывает, что технология готова к промышленному применению и может значительно снизить зависимость от добычи нового лития. Благодаря этому производство станет дешевле и экологичнее.
Раньше Фокус писал, что новая прорывная батарея не оставила шансов литиевым аккумуляторам. Созданы натриевые твердотельные АКБ, эффективно работающие не только при комнатной, но и при отрицательных температурах. Теперь этот тип батарей станет еще более универсальным.