Новые электроды расширят возможности твёрдых батарей

В Токийском технологическом институте (Tokyo Tech) сконструирован литий-ионный аккумулятор со значительно сниженным сопротивлением на интерфейсе между электродом и твёрдым электролитом, что устраняет одну из основных проблем твёрдотельных батарей, делающую невозможной их быструю зарядку и разрядку.

Прототипы, изготовленные японскими учёными из материала LMNO (Li(Ni0.5Mn1.5)O4) в условиях глубокого вакуума (чтобы получить интерфейс, свободный от посторонних включений), показали в испытаниях отличные электрохимические характеристики, существенно превзойдя традиционные литий-ионные батареи, приближающие сегодня к технологическому пределу своих возможностей.

Сопротивление интерфейса измерялось методом электрохимической импедансной спектроскопии и составило 7,6 Ом на квадратный сантиметр — это на два порядка меньше, чем у известных прежде твердотельных батарей и даже меньше, чем у литий-ионных устройств с жидким электролитом.

Зарядить или разрядить такую батарею наполовину удавалось всего за одну секунду. Кроме того, она отличается высокой циклической стойкостью: производительность батареи не обнаружила никаких признаков деградации даже после 100 циклов перезарядки.

LNMO является перспективным материалом для увеличения энергоёмкости батарей, поскольку он пригоден для работы при высоком напряжении. Исследовательская группа Tokyo Tech надеется, что полученные ею результаты облегчат разработку высокопроизводительных твердотельных батарей для портативной электроники и электромобилей.