Графен поможет в разработке новых литиевых батарей для смартфонов — ученые
Новый метод изучения стабильности твердых электролитов для перспективных литиевых аккумуляторов предложили ученые, ведущий научный сотрудник кафедры неорганической химии химфака МГУ Лада Яшина, 7 августа сообщило ТАСС.
Исследователи пояснили, что твердотельные литиевые аккумуляторы имеют ряд преимуществ по сравнению с жидкостными топливными элементами, однако в процессе работы твердые электролиты быстрее деградируют, ухудшая свойства батареи.
«Предложенный подход позволяет установить потенциал, при котором под воздействием электрического поля происходит изменение химического состава твердого электролита <…> В дальнейшем он может значительно ускорить поиск подходящих твердых электролитов», — пояснила новый метод ученый.
Она отметила, что за счет изготовления одного из электродов аккумулятора из графена с помощью спектроскопии можно детально изучить все процессы, которые протекают на границе электрод-электролит в режиме реального времени.
На основе нового метода исследований ученым удалось определить, что стеклокерамический электролит на основе фосфата лития, алюминия и германия можно использовать в твердотельных литиевых аккумуляторах, поскольку изменения свойств электролита возникают только в тонком приэлектродном слое, рассказала о первых успехах исследователь.
Напомним, твердотельные литиевые аккумуляторы имеют ряд преимуществ перед своими «жидкостными» собратьями. Литиевые батареи с жидким электролитом взрываются при повреждении структуры, быстро деградируют (перестают держать заряд — прим. ИА Красная Весна) даже при небольших перерывах в использовании, а также плохо реагируют на изменения температуры окружающей среды — в мороз и на жаре.
Их твердотельные аналоги со стеклоподобными электролитами должны обладать гораздо большей надежностью — не гореть и не взрываться при повреждениях, сохранять свои свойства до 10 лет, а также стабильно работать при экстремально низких температурах. Последнее свойство очень важно для техники специального (в том числе, военного — прим. ИА Красная Весна) назначения, например — для питания малых беспилотных аппаратов.
Тем не менее, ученые говорят о проблеме правильного подбора электролитических материалов для таких аккумуляторов, так как пока они относительно плохо сохраняют свои свойства.
