Здійснено прорив у технологіях літій-іонних акумуляторів

Розроблено технологію катодів з подвійним градієнтом, яка здатна значно підвищити ефективність літій-іонних акумуляторів та знизити їхню собівартість.

Розробкою похвалилися вчені із Національної лабораторії Аргонн. Це нововведення може прискорити використання електромобілів і поліпшити системи накопичення енергії.

Інновація є подальшим розвитком досягнень лабораторії 2012 року, коли було створено катод із градієнтом складу, що дозволило підвищити щільність енергії та збільшити термін служби батарей.

Конструкція з подвійним градієнтом удосконалює попередні розробки, додаючи до складу градієнта структурні градієнти. Це дає значні переваги: ​​невпорядкована поверхня катода сприяє його стабільності та запобігає появі тріщин, що є звичайною проблемою при роботі з високими напругами. Упорядковане ядро ​​катода, у свою чергу, допомагає ефективно передавати літій-іони, що дуже важливо для швидкого заряджання та розряджання акумуляторів.

Для перевірки працездатності даної конструкції було проведено різні тести, результати яких показали високу ефективність. Частинки катода продемонстрували виняткову хімічну та структурну стабільність при високій напрузі.

Крім того, нова технологія значно скорочує використання кобальту, який є дорогим та рідкісним матеріалом. Основна частина кобальту була розміщена на поверхні катодних частинок, що дозволило зменшити його загальний вміст з 10-20% до 2%. У майбутньому дослідники планують зменшити його вміст до 1%.

Національна лабораторія Аргонн запатентувала цю технологію та її виробничий процес, і тепер вона чекає на ліцензування у сфері виробництва акумуляторів.