Ученые из Стэнфорда придумали способ избавиться от главного недостатка литий-металлических батарей

Уже пару лет ученые позиционируют литий-металлические батареи как следующий крупный прорыв в технологии энергетических батарей благодаря двум основным преимуществам по сравнению с их литий-ионными аналогами. Во-первых, они могут хранить как минимум на 33 процента больше энергии на фунт. Во-вторых, они значительно легче благодаря тому, что положительный контакт батареи, анод, сделан из лития, а не из графита.

Проблема с литий-металлическими батареями заключается в том, что на них часто образуются небольшие, похожие на усики выступы, называемые дендритами. Со временем дендриты могут проколоть защитную пленку, разделяющую положительные и отрицательные контакты батареи. И когда обе стороны начинают взаимодействовать друг с другом, возникает вероятность короткого замыкания, которое, в свою очередь, может привести к возгоранию всей конструкции.

Однако команда исследователей из Стэнфордского университета заявила, что они решили эту проблему. Исследователи создали защитное покрытие, которое значительно ограничивает рост дендритов. Им удалось построить литий-металлическую батарею, которая удерживала 85 процентов своего первоначального заряда после 160 циклов перезарядки. В отличие от этого, большинство современных литий-металлических батарей, как правило, сохраняют 30 процентов своего первоначального заряда, когда они достигают такого же срока службы.

Более легкие, но более емкие батареи в первую очередь найдут значительное применение в сфере гаджетов и смартфонов, но эта технология кардинально изменит положение дел для электромобилей. Как показывают исследования, большинство электромобилей тратят около четверти емкости своей батареи на источник питания. С литий-металлическими батареями срок службы батарей электромобилей значительно увеличится.

Конечно, проблема, как и в случае с большинством новых аккумуляторных технологий, заключается в том, чтобы вывести новую технологию из лаборатории в широкое использование. Примечательно, что команда Стэнфорда говорит, что защитное покрытие исправляет только «некоторые» проблемы, связанные с литий-металлическими батареями. Так что, в лучшем случае пройдут годы, прежде чем литиево-металлические батареи появятся в бытовой электронике, что подчеркивается тем фактом, что Стэнфорд впервые заговорил о потенциале технологии ещё в 2015 году.

Источник: Stanford