Раскрыт секрет долговечных аккумуляторов которые быстро заряжаются: чего достигли ученые

Сегодня литий-ионные аккумуляторы имеют серьезный недостаток: при быстрой зарядке на поверхности литиевого анода вырастают дендриты — игольчатые образования, которые могут привести к короткому замыканию и возгоранию. Исследователи из Университета Хьюстона предложили решение этой проблемы, пишет Bioengineer.

Суть открытия

Вместо одновалентного лития ученые предлагают использовать многовалентные металлы — магний, кальций и алюминий. Они гораздо более устойчивы к образованию дендритов, что делает аккумуляторы безопаснее. Кроме того, эти металлы более распространены, а их добыча обходится дешевле лития.

Однако у них был свой минус — медленная скорость зарядки из-за низкой подвижности ионов. Но специалисты придумали решение. Они разработали текстурированные поверхности электродов, контролирующие рост металла, что делает поверхность более гладкой. Вдобавок создали новые электролиты, оптимизирующие процесс переноса ионов.

Что это даст на практике

Технология позволит изготавливать аккумуляторы, которые сочетают в себе лучшие качества разных подходов: высокую плотность энергии и скорость зарядки от лития вместе с безопасностью и долговечностью многовалентных металлов.

"Глобальный интерес к новой батарее по истине захватывающий, но у нас впереди еще много препятствий", — заявил руководитель исследования, профессор Ян Яо.

Работа американских ученых закладывает основу для cледующего поколения аккумуляторов, которые будут дольше служить, быстрее заряжаться и не загораться. Это критически важно для будущих электромобилей, смартфонов и систем хранения возобновляемой энергии.

Раньше Фокус сообщал, что аккумуляторы подешевеют в разы. Все потому, что твердотельные натриевые батареи заменят литиевые аналоги. Разработанные исследователями из Калифорнийского университета в Сан-Диего, эти аккумуляторы могут заменить литийсодержащие батареи.