Долгоживущие литий-металлические аккумуляторы разработали в KIT
Повышения стабильности катодов литий-металлических аккумуляторов добились исследователи Технологического института Карлсруэ (KIT), 15 июля сообщает журнал Joule.
Ученые изготовили слоистый катод с низким содержанием кобальта и никеля (NCM88), который способен накапливать энергию с высокой плотностью. Однако при использовании обычно применяемого коммерчески доступного органического электролита (LP30) стабильность этого катода оставляет желать лучшего.
По этой причине ученые использовали вместо обычного электролита энергонезависимый, плохо воспламеняющийся ионный жидкий электролит с двойным анионом (ILE).
«С помощью ILE структурные изменения на катоде, богатом никелем, могут быть значительно уменьшены», — говорит доктор Гук-Тэ Ким из группы электрохимии аккумуляторов HIU.
В результате литий-металлическая батарея с катодом NCM88 и электролитом ILE достигла плотности энергии 560 ватт-часов на килограмм (Втч/кг). Его начальная емкость составила 214 миллиампер-часов на грамм (мАч г-1) материала катода.
После 1000 циклов заряд-разряд аккумулятор сохраняется 88 процентов емкости. Средняя кулоновская эффективность, т. е. соотношение между разрядной и зарядной емкостью, составляет 99,94.
Напомним, альтернативой литий-ионным аккумуляторам могут быть литий-металлические. Они характеризуются высокой плотностью энергии. Тем не менее, долговечность у них не высокая, поскольку материалы электродов вступают в реакцию с обычными видами электролитов.
