Создан аккумулятор с особой конструкцией: выдержит 6000 циклов и зарядится за 10 минут

Ученые решили проблему роста дендритов, и теперь литий-металлическая батарея превосходит типичные аналоги в 10-20 раз. Исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук им. Полсона разработала литий-металлическую батарею, которая может заряжаться и разряжаться ее не менее 6000 раз, что говорит о длительности срока ее службы, передает Nature Materials.

Данный аккумулятор можно перезарядить всего за несколько минут, утверждают ученые. Серьезной проблемой литий-металлических батарей является рост дендритов на поверхности анода. Подобно корням, эти структуры проникают в электролит и нарушают барьер между анодом и катодом, создавая риск короткого замыкания и возгорания.

Дендриты образуются в процессе зарядки, когда ионы лития перемещаются от катода к аноду и в результате формируется гальваническое покрытие. Это покрытие является опорой для будущих дендритов. В 2021 году исследователи предложили решение проблем, связанных с дендритами, создав многослойную батарею из различных материалов и сдерживая рост дендритов.

Со временем был найден способ предотвращения образования дендритов, за счет добавления в анод частицы кремния микронного размера. Эти частицы ограничивают реакцию литиирования во время зарядки, обеспечивая равномерное и толстое покрытие металлического лития. В отличие от традиционных жидких литий-ионных батарей, в которых ионы лития глубоко проникают в частицы кремния и повреждают их, поверхность кремния твердотельной батареи сдерживает реакцию литиирования.