Проблема в том, что в процессе зарядки литий-ионных аккумуляторов на поверхности анода образуются дендриты, ветвистые кристаллы, которые могут "продырявить" ключевые компоненты батареи и вызвать поражение электрическим током или возгорание. Если этого и не произойдет, то аккумулятор все равно будет быстро терять заряд, пишетEurekAlert.
Интересно Натрий может прийти на смену литию в аккумуляторах: что это значит и почему это хорошо
Как решили проблему
Специалисты из Техасского университета считают, что нашли решение в сверхтонких и углеродных нанотрубках. Из них они изготовили пористые каркасы, покрытые молекулами, которые заставляют ионы лития соединяться с поверхностью.
Модель разработки техасских ученых
Экспериментальным путем ученые выяснили верную концентрацию молекул, но пока не создали анод, на котором не возникают дендриты.
Другое преимущество равномерного распределения ионов лития – повышение способности батареи выдавать и держать более высокие токи, в пять раз больше, чем современные аналоги. Такие аккумуляторы станут не только безопаснее и более эффективны, но и будут заряжаться гораздо быстрее – в 3-5 раз быстрее, чем существующие. Наиболее перспективно использовать их для питания электромобилей.
"Создание литий-металлических анодов, которые являются безопасными и имеют длительный срок службы, было научной проблемой в течение многих десятилетий. Разработанные нами аноды преодолевают эти препятствия", – заявил один из авторов исследования Юран Но.