Винахідник літій-іонної батареї демонструє негорючі акумулятори, що бистро заряджаються

Група інженерів, очолювана 94-річним Джоном Гуденхоуном, професором Кокстрельской інженерної школи в Техаському університеті в Остіні і співавтором літій-іонної батареї, розробила перші повністю твердотільні акамулятори, що може привести до появи більш безпечних, і довговічних акамуляторів для переносних мобільних пристроїв, електромобілів і стаціонарного сховища енергії.

Останній прорив Goodenough, завершений старшим науковим співробітником Cockrell School Марією Хелена Брага, являє собою недорогу повністю твердотільну батарею, яка є негорючою і має довгий термін служби (ресурс батареї) з високою об'ємною щільністю енергії і високими швидкостями заряду. Інженери описують свої нові технології в недавній статті, опублікованій в журналі Energy & Environmental Science.

Дослідники продемонстрували, що їх нові батареї мають як мінімум втричі більшу щільність енергії, ніж сучасні літій-іонні батареї. Щільність енергії елемента живлення дає електромобілю його діапазон руху, тому більш висока щільність енергії означає, що автомобіль може проїхати більше миль. Конструкція батареї UT Austin також дозволяє використовувати більшу кількість циклів зарядки і розрядки, що відповідає більш тривалій роботі батареї, а також більш швидку зарядку (хвилини, а не годинник).

Сьогодні літій-іонні батареї використовують рідкі електроліти для перенесення іонів літію між анодом (негативна сторона батареї) і катодом (позитивна сторона батареї). Якщо акумуляторна батарея заряджається занадто швидко, це може призвести до утворення дендритів або металевих ниткоподібних кристалів, викликаючи коротке замикання, яке може привести до вибухів і пожеж. Замість рідких електролітів дослідники покладаються на скляні електроліти, які дозволяють використовувати анод з лужного металу без формування дендритів.

Використання анода лужного металу (літію, натрію або калію), що неможливо в звичайних батареях, збільшує щільність енергії катода і забезпечує тривалий термін служби. В експериментах дослідники продемонстрували понад 1200 циклів з низьким опором.

Крім того, оскільки електроліти з твердого скла мають високу провідність при -20 градусів Цельсія, цей тип батареї в автомобілі може добре працювати при холодній погоді. Це перша повністю твердотільна акумуляторна батарея, яка може працювати при температурі до 60 градусів Цельсія.