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

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 приголомшливий 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 межах дослідження вчені також з’ясували, що структурні зміни на поверхні матеріалу LLO істотно вплинули на загальну стабільність матеріалу. Отже, 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.

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