Исследователи из Стэнфордского университета создали технологию, которая увеличит емкости аккумуляторов и повысит их эффективность.

Как известно, в большинстве современных мобильных устройств применяются литий-ионные батареи. Они содержат три основных компонента: электролит, анод и катод. В качестве анодного материала обычно применяется графит, а в роли катодного — литий-феррофосфаты. Во время зарядки ионы лития мигрируют от катода к аноду, который сохраняет запасенную энергию. В процессе эксплуатации источника питания ионы дрейфуют в обратном направлении. Американские исследователи предлагают заменить материал анода на металлический литий, что позволит значительно увеличить емкость батарей, а, следовательно, время автономной работы устройств на одной подзарядке. Однако проблема здесь заключается в том, что на литиевом аноде с течением времени образовываются дендриты — ленточные структуры, идущие от одного электрода к другому. Это провоцирует короткое замыкание и выход батареи из строя. Кроме того, аноды на основе металлического лития активно взаимодействуют с электролитом, укорачивая время жизни элемента питания.

Для решения проблемы специалисты из Стэнфордского университета предлагают использовать на аноде специальный защитный слой, состоящий из связанных друг с другом крошечных углеродных куполов. Такую структуру ученые называют наносферами: толщина защитного слоя составляет всего 20 нанометров. Покрытие из наносфер обладает химической стабильностью и хорошей эластичностью, позволяя значительно улучшить характеристики аккумуляторов. Впрочем, о сроках практического внедрения предложенной методики пока не сообщается.