Учёные из Корейского передового института науки и технологий (KAIST) сообщили об успешной разработке, увеличивающей срок службы литий-металлических аккумуляторов на 750%. Их исследование опубликовано в журнале Advanced Materials. Использование воды в качестве основы для инновационного подхода сделало процесс не только эффективным, но и экологически безопасным.
Литий-металлические аккумуляторы уже давно рассматриваются как ключевой элемент энергетических технологий будущего. Однако их использование сдерживается проблемами короткого срока службы и повышенной пожароопасности. Для решения этих задач команда под руководством профессора Иль-Ду Кима предложила уникальный защитный слой, который предотвращает основные разрушительные процессы в аккумуляторах.
Этот слой создаётся из полых нановолокон, изготовленных с использованием гуаровой камеди — вещества растительного происхождения, растворённого в воде. Нановолокна выполняют сразу несколько функций. Во-первых, они предотвращают осаждение литиевых ионов на аноде, снижая риск образования опасных дендритов. Во-вторых, они контролируют химические реакции между электролитом и литиевым металлом, что стабилизирует работу батареи.
Экологичность нововведения подтверждается не только безопасным процессом производства, но и его утилизацией: защитный слой разлагается в почве за один месяц. Испытания показали, что аккумуляторы с новым покрытием сохраняют до 93,3% первоначальной ёмкости после 300 циклов зарядки и разрядки.
