Серебро увеличило срок службы анодов: новая добавка к электролиту повышает стабильность литий-металлических батарей в семь раз

Исследователи из Южной Кореи представили инновацию, которая значительно увеличивает надежность и безопасность литий-металлических аккумуляторов. В Институте науки и технологий Дэгу Кёнбук была разработана новая технология, предусматривающая использование электролитической добавки, которая усиливает сверхтонкие аноды толщиной в 20 микрометров. Эта инновация устраняет основные ограничения, препятствующие широкому применению таких аккумуляторов в электромобилях, дронах и других устройствах, нуждающихся в мощных источниках энергии.

Литий-металлические аккумуляторы обладают значительным потенциалом, поскольку их емкость примерно в десять раз превосходит показатели традиционных графитовых анодов, а низкий электродный потенциал обеспечивает их высокую эффективность. Однако на пути широкого применения стояли серьезные проблемы. В процессе эксплуатации на анодах могли образовываться дендриты — ветвистые структуры, приводящие к коротким замыканиям и увеличивающие риск возгорания. К тому же, защитный слой анода (SEI) часто подвергался разрушению вследствие расширения материала, что истощало электролит и уменьшало долговечность аккумуляторов.

Чтобы преодолеть эти препятствия, корейская команда исследователей разработала добавку на основе трифторметансульфоната серебра (AgTFMS). Эта добавка формирует на поверхности анода устойчивый слой из серебра и фторида лития. Серебро способствует равномерному распределению лития, тогда как фторид лития укрепляет защитный слой, предотвращая образование дендритов. Согласно экспериментам, применение данной технологии значительно улучшает стабильность анода и увеличивает срок службы аккумуляторов в семь раз по сравнению с классическими решениями.

«Мы нашли простой и действенный способ формирования прочного защитного слоя, который повышает надежность и эффективность акумуляторов», — подчеркнул руководитель исследования Ю Чон Сон. «Эта работа приближает нас к моменту, когда литий-металлические аккумуляторы станут основой экологичных энергетических систем». Новая технология обещает ускорить их массовое производство.

Источник: iXBT