Важный элемент литий-ионного аккумулятора — защитный слой на отрицательном электроде, который формируется в результате разложения электролита. В западной литературе его называют solid electrolyte interphase (SEI). Эта пассивирующая пленка гарантирует достаточно сопротивления, чтобы ограничить разложение электролита. Однако в процессе использования аккумулятора она растет, что приводит к снижению емкости батареи и повышению сопротивляемости.

Со временем на литиевом электроде нарастают игольчатые дендриты, которые снижают производительность аккумулятора и его безопасность. Чтобы обойти это препятствие, американским инженерам пришлось разработать новый SEI — реактивный полимерный композит из литиевой соли, наночастиц фторида лития и листов оксида графена. Многочисленные слои этого полимера вцепляются в поверхность металлического лития, словно когти, так что он не вступает в реакцию с молекулами электролита.

Кроме того, реактивный полимер уменьшает вес и затраты на производство батарей.

«При наличии более стабильного стоя SEI можно удвоить плотность энергии современных аккумуляторов, увеличить их срок службы и надежность», — убежден профессор Ван Дунхай, руководивший проектом.

Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber