У німеччині створили літійметалічний акумулятор з рекордною щільністю зберігання енергії-вдвічі краще літій

20

Дослідники з інституту гельмгольца в ульмі (hiu) опублікували в журналі joule статтю, в якій розповіли про перспективну комбінації катода і електроліту літійметалічного акумулятора. Нове рішення дозволить випускати акумулятори з рекордною щільністю 560 вт·год/кг, що вдвічі перевершує сучасні літієві акумулятори. Але це ще не все. Нові батареї зберігають 88% ємності навіть після 1000 циклів заряду і розряду.

Джерело зображення: amadeus bramsiepe, kit

Давно не секрет, що літій-металеві акумулятори перевершують літій по щільності зберігання енергії, але стабільність перших залишає бажати кращого. В процесі заряду і розряду традиційні електроди з високим вмістом кобальту покриваються мікротріщинами, в які проникає електроліт і посилює руйнування. Необхідно було знайти таке поєднання матеріалів електродів з електролітом, яке не викликало б руйнувань батареї і втрату ємності

В ході експериментів вихід був знайдений в особливій шаруватої структурі катода літійметалічного акумулятора з низьким вмістом кобальту. Фактично в матеріалі нового катода був незвично високий вміст нікелю (ncm88). Також замість традиційного електроліту lp30 на основі органічних сполук був узятий нелетучий і негорючий рідкий електроліт з двома аніонами (ile). Поєднання ncm88-катода і електроліту ile показало себе вкрай перспективним, дозволивши як домогтися рекордної щільності зберігання енергії, так і низького зносу акумулятора в процесі роботи.

Порівняння старого і нового катодів при 1000 циклів заряду і розряду. Джерело зображення: fanglin wu und dr. Matthias künzel, kit / hiu

Кулонівський ккд, який показує співвідношення між витягнутою і запасається потужністю, в середньому склав 99,94 %. “оскільки представлена батарея також відрізняється високим рівнем безпеки,-йдеться в прес — релізі установи,-дослідники з карлсруе і ульма зробили важливий крок на шляху до вуглецево-нейтральної мобільності».