Ученые создали гибкое покрытие для защиты аккумуляторов от холода и нагрузок

Исследовательская группа под руководством профессоров Фэйюй Кана и Яньбина Хэ из Шэньчжэньской международной аспирантуры Университета Цинхуа совместно с профессором Цюаньхуном Яном из Тяньцзиньского университета создала защитное покрытие для твердотельных аккумуляторов. Разработка представляет собой многослойную структуру на основе соединений серебра Ag₂S и AgF.

Покрытие решает проблему разрушения твердой межфазной границы электролита (SEI) — защитного слоя между электродом и электролитом в твердотельных батареях. В стандартных конструкциях этот слой подвержен растрескиванию при механических нагрузках и низких температурах, что приводит к неравномерному осаждению лития и снижению производительности аккумулятора.

Разработанная структура состоит из чередующихся слоев материалов различной жесткости. Серебросодержащие компоненты обеспечивают эластичность покрытия при сохранении ионной проводимости. Многослойная архитектура распределяет механические напряжения по поверхности электрода, предотвращая локальные повреждения.

В ходе лабораторных испытаний аккумуляторы с новым покрытием функционировали 4500 часов при стандартных условиях эксплуатации с высокой токовой нагрузкой. При температуре минус 30 градусов Цельсия время стабильной работы составило 7000 часов. Покрытие обеспечило равномерное распределение ионов лития в процессе циклов заряда-разряда при отрицательных температурах.

Результаты исследования опубликованы 1 ноября 2024 года. Технология находится на стадии лабораторных испытаний. Для промышленного внедрения требуется оптимизация производственных процессов и адаптация к существующим технологиям изготовления аккумуляторов.

Источник: Interestingeng Iineering