Інноваційна конструкція акумулятора від ETH Zurich забезпечує більше енергії

Літій-металеві батареї є одними з найперспективніших кандидатів на створення наступного покоління високоенергетичних акумуляторів. Вони можуть зберігати щонайменше вдвічі більше енергії на одиницю об'єму, ніж широко використовувані сьогодні літій-іонні батареї. Це означає, що, наприклад, електромобіль зможе проїхати на одній зарядці вдвічі більшу відстань або що смартфон не потрібно буде так часто заряджати.

Наразі літій-металеві батареї мають один суттєвий недолік: рідкий електроліт вимагає додавання значної кількості фторованих розчинників і фторованих солей, що збільшує його вплив на навколишнє середовище. Однак без додавання фтору літій-металеві батареї були б нестабільними, вони переставали б працювати вже після кількох циклів заряджання і були б схильні до коротких замикань, а також перегріву і займання. Дослідницька група під керівництвом Марії Лукацької ( Maria Lukatskaya ), професора кафедри електрохімічних енергетичних систем ETH Zurich, розробила новий метод, який дає змогу значно зменшити кількість фтору, необхідного для літій-металевих батарей, що робить їх екологічнішими та стабільнішими, а також економічно ефективнішими.

Фтористі сполуки з електроліту сприяють утворенню захисного шару навколо металевого літію на негативному електроді батареї. "Цей захисний шар можна порівняти з емаллю зуба, - пояснює Лукацька. "Він захищає металевий літій від безперервної реакції з компонентами електроліту. Без нього електроліт швидко виснажувався б під час циклів, елемент виходив би з ладу, а відсутність стабільного шару призводила б до того, що в процесі перезарядки замість конформного плоского шару утворювалися б вуса з металевого літію - "дендрити".