Ученые предотвратили главную причину «поломки» литий-металлических аккумуляторов
Литий-металлические аккумуляторы весят меньше литий-ионных и хранят больше заряда, но разработчикам до сих пор не удалось решить проблему их долговечности. Вскоре ситуация может измениться - группа американских исследователей выяснила причину быстрого «старения» перспективных батарей и предложила рабочий метод по значительному увеличению их ресурса.
Команда исследователей из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики США обнаружила в электролитах аккумуляторов компоненты, способствующие появлению дендритов - древоподобных структур, вырастающих внутри АКБ. Они начинают расти, когда ионы лития объединяются в структуры на поверхности анода, и способны проколоть защитную мембрану внутри батареи, вызывая ее преждевременную деградацию и даже возгорание.
Виновником возникновения проблем оказался этиленкарбонат, используемый в качестве растворителя для повышения эффективности электролита. В результате ряда экспериментов исследователям удалось выяснить, что добавление некоторых веществ (например, циклогексанона) в состав аккумулятора замедляло или полностью предотвращало рост вредоносных структур. В отличие от предложенного ранее метода, новая технология позволяет избавиться от проблемы, а не исправляет ее последствия.
Понимание причин роста дендритов, по словам ученых, позволит контролировать или полностью остановить их рост на стадии производства АКБ. В случае успешного завершения исследований литий-металлические аккумуляторы можно будет широко использовать в электромобилях, ноутбуках, смартфонах и множестве других устройств и приборов.
