Борьба с дендритами в аккумуляторах достигла нового уровня благодаря открытиям, которые могут изменить будущее электромобильности.
Твердотельные аккумуляторы рассматриваются как перспективное будущее энергетики, особенно в сфере электрокаров. Эти устройства обещают повысить скорость зарядки, увеличить пробег автомобилей и обеспечить большую безопасность эксплуатации благодаря снижению риска возгорания по сравнению с традиционными элементами с жидкими электролитами. Препятствием на пути их широкого распространения остаются литиевые дендриты, пишет Tech Xplore.
Дендриты представляют собой тонкие нитевидные структуры металла, образующиеся внутри электролита аккумулятора при быстром заряде. Эти структуры постепенно проникают сквозь слой электролита, соединяя анод и катод, что вызывает короткое замыкание и выход устройства из строя. Несмотря на то что использование твердых электролитов открывает перспективы быстрой зарядки, именно риск появления дендритов ограничивает реализацию этого потенциала.
Ученые из Брауновского университета представили новый способ решения проблемы дендритов. Команда предложила эффективный и сравнительно простой метод, основанный на создании разницы температур между сторонами твердого электролита. Создаваемое таким образом механическое напряжение способно предотвратить образование дендритов, обеспечивая значительное улучшение эксплуатационных характеристик аккумуляторов.
Чтобы подтвердить эффективность метода, команда ученых провела серию экспериментов с использованием батарей на основе литиевого металлического электрода и твердого электролита LLZTO. Они нагревали одну сторону электролита с помощью керамического нагревательного кольца и охлаждали другую сторону с помощью медного теплоотвода. Результаты испытаний подтвердили способность термического сжатия минимизировать проникновение дендритов в склонном к их образованию материале.
Источник: hi-tech.mail.ru