Учёные разработали защитный слой для твердотельных аккумуляторов – перспективной замены обычным литий-ионным батареям. В них вместо горючей жидкости используется твёрдый материал, поэтому они потенциально безопаснее. Однако при зарядке литий может образовывать тонкие металлические иглы. Они прорастают через электролит и вызывают короткое замыкание.
Новый слой отделяет литий от электролита и помогает металлу осаждаться равномерно, без опасных выступов. Одновременно исследователи улучшили сам твёрдый электролит: смешали крупные и мелкие частицы, чтобы заполнить поры и сделать материал плотнее. В лабораторных испытаниях защищённая ячейка проработала более 1400 часов, а полноценный аккумулятор сохранил около 95% ёмкости после 100 циклов. Отдельный образец также выдержал контакт с расплавленным литием при 300 °C, тогда как незащищённый разрушился.
Работу провели специалисты научного центра «Идея», МГУ и их коллеги из Дубны и Китая. Пока технологию проверяли только на небольших лабораторных ячейках. Следующий этап – собрать полноразмерные пакетные аккумуляторы и проверить, сохранятся ли результаты при большей площади и длительной работе.