Нов подход за решаване на проблемите с безопасността
Литиево-металните батерии се смятат за едно от най-перспективните решения за съхранение на енергия. Те предлагат висок капацитет, но имат и сериозен риск — течните електролити често водят до загуба на ефективност и дори пожари.
Изследователи от университета Нанкай в Китай създадоха нов вид гелов електролит, който решава основните проблеми с безопасността и производителността. Разработката демонстрира изключителна издържливост и стабилност при високи температури.
Пробив с помощта на флуорирани амиди
Ученият екип е използвал молекулярен дизайн за стабилизиране на т.нар. дълбоко евтектични гел електролити (DEGEs).
Те създават серия от молекули — флуорирани амиди, като избират най-ефективната. Тази молекула има ниска енергия на свободната орбитала и минимална бариера за освобождаване на литиевите йони.
Резултатът е образуване на защитен слой, обогатен с литиев флуорид и литиев нитрид, който предотвратява появата на дендрити — основната причина за намаляване на ефективността при батериите.
Стабилност и издръжливост над 9000 часа
Според публикацията в IEEE, батериите с новия гелов електролит издържат над 9000 часа стабилна работа.
Дори при температура от 80°C електролитът остава стабилен в продължение на 300 цикъла.
Тестовете доказват и изключителна безопасност — клетките преминават успешно проверки за пробиване и термична устойчивост.
По думите на проф. Лиу Тианфей, старши автор на изследването, „въвеждането на флуорирани групи в новия електролит не само подобрява стабилността на интерфейса, но и значително удължава живота на батерията“.
Към ново поколение енергийни решения
Резултатите от проекта показват, че прецизният молекулярен дизайн може едновременно да реши няколко ключови проблема — безопасност, ефективност и циклична издръжливост.
Технологията може да постави основите на следващото поколение литиево-метални батерии за електромобили и енергийни системи.
Китайски учени създадоха по-безопасни литиево-метални батерии с гелов електролит
За да научите първи най-важното, ни последвайте в Telegram
