Исследователи разработали безанодный аккумулятор, обеспечивающий более 500 миль пробега

Исследователи Центра энергетики и охраны окружающей среды Андлингера при Принстонском университете нашли новый способ изготовления твердотельных аккумуляторов «без анода», которые могут преодолеть ограничения литий-ионных аккумуляторов и, возможно, когда-нибудь станут питать электрическую авиацию. При использовании этих аккумуляторов зарядки ноутбуков и телефонов хватит дольше, а электромобили смогут проехать более 500 миль без подзарядки.

В настоящее время исследователи из Принстона в рамках проекта Министерства энергетики США «Механохимическое понимание твердых ионных проводников» работают над улучшением производственных процессов, чтобы можно было создавать твердотельные аккумуляторы (SSB) в больших масштабах.

Изготовление батареи без анода обходится дешевле и может помочь уменьшить размер SSB при одновременном упрощении производственного процесса. Однако для этого между твердым электролитом и токосъемником должен быть хороший контакт.

Исследовательская группа исследовала, улучшает ли нанесение тонкого покрытия между токоприемником и электролитом результаты ионного покрытия. Они протестировали различные комбинации покрытий, также называемых промежуточными слоями, и обнаружили, что те, которые сделаны из наночастиц углерода и серебра, работают лучше всего.

При дальнейшем исследовании ученые обнаружили, что размер наночастиц серебра играет важную роль в качестве покрытия. При использовании наночастиц серебра размером 200 нанометров они образовывали веретенообразные металлические структуры на токоприемнике, что приводило к выходу батареи из строя в течение нескольких циклов зарядки.

С другой стороны, когда размер наночастиц составлял 50 нанометров, покрытие было более плотным и однородным, а батареи вырабатывали более высокую выходную мощность и при этом служили дольше.

Источник: https://interestingengineering.com/energy/anode-free-solid-state-batteries-princeton