Разработана ультратонкая твердотельная батарея с высокой производительностью

Два важнейших момента гарантируют, что твердотельные батареи без типичного в других случаях жидкого электролита останутся в центре внимания исследователей. Такая батарея не может протечь и считается гораздо более устойчивой к возгоранию, чем обычные литий-ионные батареи. Кроме того, плотность энергии находится на одном уровне с лучшими современными моделями и может еще больше увеличиться.

Если бы не то, что у одного из самых многообещающих электролитов с его очень высокой ионной проводимостью есть серьезная проблема. Его замечательная проводимость делает его высокореактивным, так что при контакте с воздухом быстро образуется защитный слой, подобный тому, что образуется на алюминии или меди.

В результате производительность батареи снижается очень быстро, а это значит, что срок службы твердотельных батарей не может идти в ногу с нынешними батареями в электромобилях и уж тем более с лучшими моделями, которые выдерживают более 10 000 зарядов.

Вместо того, чтобы разрабатывать все более совершенную защиту от этих химических процессов, специалисты Университета Пхохан в Южной Корее применили другой подход. В твердый электролит, состоящий из лития, лантана, циркония и кислорода (сокращенно LLZO), была добавлена гидрофобная добавка. Этот электролит, в свою очередь, состоит из лития, алюминия и кислорода

Таким образом, он имеет целый ряд общих свойств с настоящим электролитом, а это значит, что выдающиеся показатели батареи не ухудшаются. В то же время, можно отказаться от ненужных компонентов системы, поскольку влажность и вода не могут повредить батарею.

В результате батарея имеет размер всего 10 микрометров, что тоньше человеческого волоса. Кроме того, конструкция чрезвычайно устойчива к внешним воздействиям, а плотность энергии составляет впечатляющие 500 ватт-часов на килограмм.

Будет интересно посмотреть, для чего можно использовать ультратонкие батареи. А может быть, даже удастся еще больше увеличить плотность энергии системы. Тогда батареи можно будет сделать толще и использовать для мобильных приложений.