Вчені знову придумали, як підвищити термін експлуатації літієво-іонних батарей

Свій варіант удосконалити літієво-іонні акумулятори запропонувала група дослідників з Аргонської національної лабораторії (США) і Гонконзького університету науки і технології (HKUST). Вчені зробили акцент на підвищенні якості та надійності катода батареї. І у них це вийшло.

Катоди літієвмісних акумуляторів в процесі роботи і особливо в критичних режимах експлуатації при підвищеній температурі або з підвищенням напруги виділяють надлишок кисню. Кисень вступає в реакцію з електролітом і утворює на поверхні катода оксидну плівку, яка погіршує характеристики акумуляторів – знижує проникність іонів літію і електронів, що зменшує енергетичну ємність батареї.

При виробництві літієво-іонних акумуляторів враховується неприємна особливість взаємодії катодів і електроліту, що змушує виробників покривати катоди різними захисними плівками. На жаль, це все також уповільнює переміщення іонів літію, знижуючи ефективність батарей. Крім того, оскільки покриття не закриває всю поверхню катодів, деградація все ще може відбуватися, що особливо яскраво виражено в режимах екстремальної експлуатації.

В ході експериментів дослідники підібрали перспективне полімерне покриття для катодів у вигляді полімеру PEDOT. Полімер осідає на катоди з парової фази і максимально щільно покриває його поверхню. Але головне, що покриття PEDOT не перешкоджає руху іонів, що означає збереження ємнісних і енергетичних параметрів акумуляторів. Більш того, напругу роботи батарей вдалося підвищити з 4,2 В до 4,6 В без слідів деградації в процесі тривалої експлуатації акумуляторів.

Новий техпроцес обіцяє зробити виробництво літієво-іонних акумуляторів простішим і дешевшим, також забезпечить їм більш тривалий час експлуатації, що можна тільки вітати.