Ученые KAIST заявили о феноменальном достижении в сфере производства аккумуляторов. Они значительно увеличили срок службы литий-металлических батарей следующего поколения, используя экологически чистые полые нановолокна в качестве защитных слоев, пишет Tech Xplore.
Традиционные технологии создания защитного слоя включают нанесение поверхностного покрытия на металлический литий с целью создания искусственной границы раздела с электролитом. Они основаны на токсичных процессах и дорогостоящих материалах. Альтернативный способ включает создание защитного слоя из полых нановолокон. Он способен контролировать рост ионов лития как физическими, так и химическими способами.
Известно, что новый защитный слой создали с помощью экологически чистого процесса электропрядения с использованием гуаровой камеди. Последнюю извлекли из растений и использовали в качестве основного материала, в то время как вода выступала единственным растворителем.
Защитный слой из нановолокон эффективно контролировал обратимые химические реакции между электролитом и ионами лития. Полости внутри волокон подавляли случайное накопление ионов лития на поверхности металла, стабилизируя границу между поверхностью лития и электролитом. В итоге литий-металлические аноды с защитным слоем продемонстрировали увеличение срока службы примерно на 750% по сравнению с обычными литий-металлическими анодами. Аккумулятор сохранил 93,3% своей емкости даже после 300 циклов заряда-разряда, достигнув производительности мирового класса.
Ученые подтвердили, что защитный слой полностью разлагается в почве примерно за месяц. «Используя как физические, так и химические защитные функции, мы смогли более эффективно направлять обратимые реакции между металлическим литием и электролитом и подавлять рост дендритов, что привело к получению литий-металлических анодов с беспрецедентными характеристиками срока службы», — заключают специалисты KAIST.
Ранее стало известно, что в Android-смартфонах появится новый стандарт батареи. Рассказали подробнее об этом в другом материале Hi-Tech Mail.
