Инженерам удалось изготовить батарею целиком из одного материала

Как утверждает профессор кафедры биомолекулярных и химических технологий Университета Мэриленда (UMD), Ванг (Chunsheng Wang), его команде впервые в мире удалось совместить в одном материале свойства как электродов, так и электролита.

Этот материал состоит из серы, германия, фосфора и лития. Такая смесь используется как ионообменный твердый электролит. Для формирования электродов ученые с двух сторон добавили в этот электролит углерод. Батарея имеет толщину 600 мкм — в 40 раз больше, чем у обычных тонкопленочных аналогов, а значит, может накапливать больше энергии.

Важность открытия заключается в том, что оно решает проблему интерфейса между электролитом и электродом. Процессы, происходящие на этой границе, со временем ведут к падению эффективности работы батареи. В однородном материале четкой поверхности раздела не существует, соответственно, роста сопротивления и выделения тепла на ней также не происходит. Кроме того, твердый порошок в батареях значительно безопаснее жидкого электролита.

Технология изготовления такого устройства предельно проста: порошок запрессовывается в цилиндрический корпус из металла и пластика. В настоящее время батарея проходит циклические испытания на стабильность работы, которые покажут станет ли она реальным кандидатом на коммерческое внедрение.

Сульфидные материалы могут наносить вред окружающей среде, поэтому ученые UMD теперь пытаются заменить их оксидами, которые не выделяют ядовитый газ при разложении.

Работа опубликована 29 апреля в журнале Advanced Materials.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI