Ученые из Китая представили разработку, способную значительно повысить эффективность аккумуляторов нового поколения. Речь идет о полностью твердотельных литиевых батареях с функцией самовосстановления, которые могут втрое увеличить продолжительность работы электронных устройств и транспортных средств. В отличие от классических литий-ионных элементов, где используются жидкие электролиты, в новой конструкции применяются твердые материалы. Такой подход не только устраняет риски воспламенения, но и обеспечивает возможность применения чистого металлического лития, способного хранить в 2–3 раза больше энергии.
Однако до последнего времени широкому внедрению мешала проблема нарушения контакта между слоями аккумулятора при циклах зарядки/разрядки. Исследователи нашли решение, добавив в структуру твердого электролита ионы йода. В процессе работы батареи последние формируют на границе раздела специальный слой, который активно притягивает ионы лития и автоматически заполняет структурные микротрещины. Этот механизм, сравнимый с «жидкостным уплотнением», обеспечивает стабильность соединения без необходимости применения внешнего давления.
Новая технология устраняет ключевое препятствие для коммерциализации таких батарей. В то время как традиционные твердотельные системы требуют наличия внешнего давления около 50 атмосфер, самовосстанавливающийся интерфейс функционирует автономно. Лабораторные испытания показали сохранение стабильных характеристик после нескольких сотен циклов зарядки. Хотя разработка находится на ранней стадии и требует дальнейшего тестирования, эксперты видят в ней потенциал для преобразования индустрии накопления энергии. В перспективе это может привести к созданию смартфонов с многодневным временем работы и электромобилей с увеличенным в несколько раз запасом хода.
Тем временем сервис замены аккумуляторов выходит на европейский рынок.
