Разработана технология катодов с двойным градиентом, которая способна значительно повысить эффективность литий-ионных аккумуляторов и снизить их себестоимость.

Разработкой похвастались ученые из Национальной лаборатории Аргонн. Данное нововведение может ускорить внедрение электромобилей и улучшить системы накопления энергии.

Инновация является дальнейшим развитием достижений лаборатории 2012 года, когда был создан катод с градиентом состава, что позволило повысить плотность энергии и увеличить срок службы батарей.

Конструкция с двойным градиентом совершенствует предыдущие разработки, добавляя к градиенту состава также и структурные градиенты. Это дает значительные преимущества: неупорядоченная поверхность катода способствует его стабильности и предотвращает появление трещин, что является обычной проблемой при работе с высокими напряжениями. Упорядоченное ядро катода, в свою очередь, помогает эффективно передавать литий-ионов, что крайне важно для быстрой зарядки и разрядки аккумуляторов.

Для проверки работоспособности данной конструкции были проведены различные тесты, результаты которых показали высокую эффективность. Частицы катода продемонстрировали исключительную химическую и структурную стабильность при высоком напряжении.

Кроме того, новая технология значительно сокращает использование кобальта, который является дорогим и редким материалом. Основная часть кобальта была размещена на поверхности катодных частиц, что позволило уменьшить его общее содержание с 10-20% до менее чем 2%. В будущем исследователи планируют снизить его содержание до 1%.

Национальная лаборатория Аргонн запатентовала данную технологию и её производственный процесс, и теперь она ждёт лицензирования в сфере производства аккумуляторов.