Техника будет работать дольше: ученые совершили прорыв в области твердотельных батарей

Исследователи разработали новый тип твердотельных батарей, которые могут значительно превзойти литий-ионные аналоги по плотности энергии.

Группа ученых из Центра энергетики и окружающей среды Андлингера изучила возможность создания безанодных твердотельных аккумуляторов, которые способны обеспечить более длительную работу устройств и увеличить пробег электромобилей до 800 км на одном заряде.

В отличие от литий-ионных батарей, где электролит находится в жидком состоянии, в твердотельных аккумуляторах он представляет собой твердое вещество. Это позволяет им быть более компактными, надежными и эффективными, а также выдерживать экстремальные температуры.

Отказ от анода делает батареи дешевле и легче, так как ионы лития оседают прямо на токосъемнике, образуя металлический слой. Однако ключевая сложность таких аккумуляторов — обеспечение стабильного контакта между твердым электролитом и токосъемником.

Исследования показали, что давление играет важную роль в работе батарей: слишком слабый контакт ухудшает ионный поток, а слишком сильное давление приводит к поломке. Решением может стать специальное покрытие между электролитом и токосъемником.

Ученые протестировали различные прослойки и обнаружили, что наночастицы серебра и углерода помогают равномерно осаждать ионы, улучшая эффективность батареи. Наиболее стабильные результаты дали покрытия с частицами серебра размером 50 нанометров.

Теперь перед разработчиками стоит задача ускорить внедрение этой технологии в массовое производство.

Источник: Tech Xplore