Американские ученые разработали покрытие, способное справиться с главной проблемой, мешающей распространению литий-металлических батарей — дендритами. В случае успеха такие батареи станут главным конкурентом более тяжелых и менее емких литий-ионных аккумуляторов.

В лабораторных тестах покрытие, созданное специалистами из Стэнфордского университета и Национальной ускорительной лаборатории SLAC, значительно продлило срок службы батареи, а также сдержало развитие дендритов — крошечных древовидных структур, которые протыкают сепаратор между положительной и отрицательной частями аккумулятора. Дендриты не только уничтожают батареи, но и становятся причиной коротких замыканий и возгораний, пишет Phys.org.

Литий-металлические батареи способны аккумулировать по меньшей мере на треть больше энергии на фунт веса, чем литий-ионные. При этом они намного легче, потому что в качестве отрицательной пластины в нем вместо тяжелого графита используется более легкий литий. Нетрудно понять, что больше всего пользы они могли бы принести электромобилям.

Новое покрытие предотвращает появление дендритов благодаря сети молекул, которые проводят ионы лития через электрод равномерно. Оно препятствует нежелательной химической реакции, типичной для этих батарей, а также сокращает накопление химических веществ на аноде, причину быстрого снижения производительности аккумулятора.

Во время испытаний покрытие было нанесено на анод стандартной литий-металлической батареи, где обычно и образуются дендриты. После 160 циклов литий-металлические ячейки все еще выдавали 85% энергии. Обычные литий-металлические батареи без нового покрытия на данном этапе могли обеспечить лишь 30% первоначального заряда.