Південнокорейські вчені з Пхоханського університету науки і технології та Університету Соган розробляють нову технологію акумуляторів, яка демонструє значно вищу щільність енергії та довший термін служби порівняно з сучасними зразками. Про це повідомляє NotebookCheck з посиланням на науковий журнал Advanced Science.
Зазначається, що ключовим елементом інновації є структура “взаємопов’язаного електрод-електроліту” (IEE), де компоненти електрода та електроліту з’єднані між собою на молекулярному рівні. Такий підхід усуває проблему деградації, яка виникає під час циклів заряджання та розряджання у традиційних літій-іонних батареях.
У лабораторних умовах прототипи з IEE-структурою досягли гравіметричної щільності енергії 403,7 Вт·год/кг та об’ємної щільності 1300 Вт·год/л. Для порівняння, автомобільна батарея Tesla 4680 має відповідно 241 Вт·год/кг та 643 Вт·год/л.
Основна перевага структури IEE – її сумісність із кремнієвими анодами. Кремній здатен накопичувати вдесятеро більше літію, ніж графіт, але його об’єм сильно змінюється під час заряджання, що скорочує термін служби. Тверда сполука в IEE стабілізує анод і знижує механічну напругу, роблячи кремній більш придатним для практичного використання.
Попри високі показники ефективності, технологія поки що існує лише в межах лабораторних експериментів. Її масштабування потребує нових методів обробки матеріалів, що ускладнює перехід до промислового виробництва.
Як очікується, для адаптації до серійного випуску знадобиться кілька років додаткових досліджень і розробок. У разі успішної комерціалізації технологія може суттєво покращити характеристики акумуляторів для електромобілів, смартфонів, ноутбуків і систем зберігання енергії.