Литий-металлические батареи принято считать наиболее перспективными кандидатами на роль высокоёмких источников питания следующего поколения. В недавнем исследовании сотрудники Аризонского Университета существенно подвинулись в разрешении ключевой для этой технологии проблемы неконтролируемого роста дендритов, угрожающего безопасности и снижающего производительность батарей.

Исследователи, во главе с профессором Ханьцин Цзяном (Hanqing Jiang) подошли к решению этой задачи с точки зрения механики. Они установили, что добавление к аноду из металлического лития трехмерного слоя полидиметилсилоксана или силикона препятствует росту дендритов, значительно удлиняя срок безопасной эксплуатации батареи.

В сочетании с электрохимическими средствами подавления литиевых дендритов, таких как присадки к электролиту, новый метод, по мнению авторов статьи в журнале Nature Energy, может сделать литий-металлические батареи надёжным, долговечным и высокоёмким средством хранения энергии для портативных устройств, электромобилей и аккумулирующих электростанций.

Профессор Цзян заверил, что полученные результаты справедливы также для литий-ионных, литий-воздушных и других батарей с металлическими анодами.

«Почти все металлы, применяемые в батарейных анодах, имеют тенденцию образования дендритов, — пишет он. — В частности, наши выводы применимы к цинковым, натриевым и алюминиевым батареям».