Без переделки батареи: химики нашли способ защиты катода для продления срока службы Li-Ion аккумуляторов

Группа исследователей под руководством Чуньшэна Вана (Chunsheng Wang) из Университета Мэриленда (UMD) сообщила о разработке химического процесса, который может существенно замедлить деградацию литий-ионных аккумуляторов. Согласно публикации, метод не требует изменения архитектуры ячейки, а полагается на контролируемое изменение химических реакций внутри электролита. Технология позволяет сформировать на катоде стабильную защитную пленку.

Суть проблемы, которую решает открытие, кроется в асимметрии защиты электродов. В стандартных батареях на отрицательном электроде (аноде) естественным образом образуется защитная пленка (SEI), возникающая при разложении электролита. Она стабилизирует работу батареи. Однако на положительном электроде (катоде), находящемся в агрессивной окислительной среде, такой слой обычно не формируется, что ведет к ускоренному износу.

Команда Вана применила подход, заимствованный из органической химии. Они модифицировали реакцию разложения электролита, сделав его более восприимчивым к переносу электронов. Это позволило создать на катоде равномерное и устойчивое покрытие.

Авторы исследования подчеркивают гибкость технологии. Состав защитного слоя можно «настраивать»: делать его толще для стационарных хранилищ энергии (где важна долговечность) или тоньше для электромобилей (где важна высокая плотность энергии и скорость ионного обмена).

По словам Мишеля Арманда из испанского исследовательского центра CIC energiGUNE, прокомментировавшего работу, методика выглядит перспективной, так как использует стандартные производственные процессы. Однако, как отмечает сам профессор Ван, технология находится на ранней стадии тестирования и требует проверки безопасности перед коммерческим внедрением.

Источник: TechSpot