Исследовательская группа из Кореи разработала литий-металлическую батарею с использованием трехслойного твердого полимерного электролита. Она обеспечивает значительно повышенную пожарную безопасность и длительный срок службы, пишет Tech Xplore.
Обычные батареи с твердым полимерным электролитом работают плохо из-за структурных ограничений, которые мешают оптимальному контакту электродов. Также существует проблема дендритов, в рамках которой литий показывает нерегулярный рост, что может нарушить соединения батареи и стать причиной возгорания или взрыва. Решить эти трудности поможет трехслойная структура электролита.
Каждый слой выполняет определенную функцию, значительно повышая безопасность и эффективность батареи. Электролит содержит декабромдифенилэтан DBDPE для предотвращения возгорания, цеолит для повышения прочности, высокую концентрацию литиевой соли и бис(трифторметансульфонил)имид лития (LiTFSI). Последний способствует быстрому перемещению ионов лития.
Разработанный электролит имеет прочный средний слой, который повышает механическую прочность батареи, в то время как его мягкая внешняя поверхность обеспечивает отличный контакт с электродами. Особая конструкция помогает ионам лития перемещаться быстрее, что повышает скорость передачи энергии и помогает избежать проблем с дендритами.
Эксперимент показал, что разработанная батарея сохранила около 87,9% своей производительности после 1000 циклов зарядки и разрядки. Она продемонстрировала заметное улучшение долговечности по сравнению с традиционными батареями, которые обычно сохраняют 70-80% своей производительности.
Ожидается, что новый аккумулятор найдет применение в различных секторах: от небольших устройств, таких как смартфоны и носимые устройства, до электромобилей и крупномасштабных систем хранения энергии.
Ранее ученые нашли способ продлить срок службы литий-ионных батарей в 2 раза.
