Уже несколько лет ученые работают над литий-металлическими аккумуляторами (Li-metal). Технология должна прийти на смену традиционной Li-ion, сделав батареи более емкими, легкими и компактными.
Проблема с Li-metal-батареями заключается в том, что в них часто образуются небольшие, похожие на усики выступы, называемые дендритами. Со временем дендриты могут проколоть защитную пленку, разделяющую положительные и отрицательные полюсы батареи. Тогда возникает короткое замыкание, которое может привести к возгоранию.
Команда исследователей из Стэнфордского университета считает, что проблему можно решить с помощью специального материала. Он изолирует катод от анода и значительно ограничит рост дендритов.
Сравнение габаритов Li-ion и Li-metal батарей одинаковой емкости
Пленка их такого материала использовалась в прототипе Li-metal-батареи, которая сохранила 85% первоначального объема после 160 циклов перезарядки. Для сравнения, ресурс традиционных Li-metal-батарей в тех же условиях сокращается до 30%.
Инженеры считают, что новый тип аккумуляторов может применяться в носимой электронике, смартфонах, ноутбуках и даже электромобилях. Однако пока это лишь наработки: технология еще не готова к коммерческому применению и решает только часть проблем. Тем не менее она на шаг приближает прорыв в энергоносителях.