Південнокорейські вчені створили новий електрод для літій-сірчаних батарей, покривши його надтонкою полімерною «шкірою». Рішення допомогло батареї стабільно працювати після понад тисячі циклів заряджання та розряджання
Фото: chatgpt.com
Команда Korea University розробила літій-металевий анод, у якому використала пористий каркас із матеріалу MXene. Зверху вчені нанесли полімерну плівку завтовшки лише близько 100 нанометрів.
За даними Korea University, цей шар працює як своєрідна «штучна шкіра»: він перешкоджає проникненню електроліту до поверхні електрода, але пропускає іони літію. Завдяки цьому метал накопичується більш рівномірно всередині пористої структури, а кількість небажаних хімічних реакцій скорочується.
Одна з головних проблем літій-металевих анодів — утворення дендритів, тонких металевих структур, які ростуть під час роботи батареї та можуть спричинити коротке замикання. Нова конструкція має зменшувати цей ризик і водночас дозволяти використовувати переваги літію, теоретична ємність якого приблизно вдесятеро вища, ніж у графіту.
Читайте також: Нобелівський лауреат оцінив шанси людства пережити наступні 50 років
У випробуваннях електрод продемонстрував кулонівську ефективність 99,6% і стабільну роботу після більш ніж 1000 циклів заряджання-розряджання. Повноцінний літій-сірчаний елемент із таким анодом після 300 циклів зберіг близько 70% початкової ємності. Дослідники також повідомляють про енергетичну щільність до 2100 Вт·год/кг у розрахунку на активний матеріал сірчаного катода.
Розробники вважають технологію перспективною для дронів, робототехніки та міської авіаційної мобільності. Для України розвиток легших і довговічніших акумуляторів особливо актуальний через поширення безпілотних систем, автономного живлення та електричного транспорту.
Редакція PSM звертає увагу, що лабораторні показники ще не означають появу готових батарей на ринку. Технології необхідно масштабувати, перевірити їхню безпеку та стабільність у серійному виробництві. Водночас боротьба з деградацією літій-металевих анодів залишається одним із ключових напрямів у створенні акумуляторів нового покоління.
Ознайомтеся з іншими популярними матеріалами:
Науковці створили батарею, яка працює в організмі та поступово розкладається
Люди вперше отримали радіосигнал із далекої планети
Учені оцінили розвиток життя на 29 екзопланетах
