Изследователи разработиха литиево-метална батерия, която се зарежда за 10 минути и предлага до 6000 цикъла
Батерийните технологии от последващо потомство са от решаващо значение за по-нататъшния преход към по-екологични форми на сила и за постигането на задачите за нулеви въглеродни излъчвания.
За тази цел екип от откриватели заяви, че е създал литиево-метална батерия, която предлага доста по-дълъг живот, като може да бъде зареждана и разреждана най-малко 6000 пъти. Според екипа това е доста усъвършенстване спрямо други налични на пазара акумулатори. Освен това тази батерия може да се зарежда в границите на десетина минути, което отваря порти за благоприятни условия за бързо зареждане.
Екипът, управителен от Син Ли – доцент по материалознание в Мичиганския университет показва нов метод за произвеждане на твърдотелни акумулатори, употребяващи литиево-метален анод. Тя дава нов взор върху материалите, употребявани за основаването на тези акумулатори, което може да докара до смяна в пейзажа на съхранението на сила.
Усъвършенстван дизайн
Работата на екипа проправя пътя за създаване на жизнеспособни структури на твърдотелни акумулатори на бъдещето. Значително предизвикателство при създаването на тези акумулатори е растежът на дендрити върху анодната повърхнина. Подобно на корени, тези структури навлизат в електролита и нарушават бариерата сред анода и катода, като основават риск от късо съединяване или пожар.
През 2021 година Ли и екипът му оферират решение на проблемите, свързани с дендритите, посредством основаване на многослойна батерия с разнообразни материали и ръководство на дендритите посредством ограничение, а не посредством цялостно попречване. В последното си проучване екипът на Ли предотвратява образуването на дендрити, като включва в анода силициеви частици с размери единствено няколко микрона. Тези частици лимитират реакцията на литиране по време на зареждане, като обезпечават отмерено и дебело покритие на литиевия железен пласт. За разлика от обичайните течни литиево-йонни акумулатори, при които литиевите йони проникват надълбоко и повреждат силициевите частици, повърхността на силиция в твърдотелната батерия лимитира реакцията на литиране.
Повишен потенциал
Първоначално откривателите създали батерията с размер на пощенска марка. След 6000 цикъла батерията резервира 80% от потенциала си, като превъзхожда съществуващите на пазара литиеви акумулатори вид монета.
Службата за софтуерно развиване на Харвард лицензира технологията на Adden Energy – компания, чийто съосновател е Ли и трима негови ученици. Батерията е увеличена до размер на батерия за смарт телефон. Екипът разпознава свойствата на силиция, които лимитират дифузията на литий, което разрешава динамичен развой за отмерено нанасяне на литий. Въвеждайки неповторим дескриптор за този развой, те го пресмятат за разнообразни неорганични материали, разкривайки многочислени други възможности със сходна евентуална успеваемост, съгласно откривателите.
