Американские ученые защитили электроды экспериментальных аккумуляторов оксидом титана

Американские ученые разработали новую технологию производства модернизированных катодов для литий-ионных аккумуляторов. Такая методика позволит увеличить емкость аккумуляторов в 5 раз и в 2 раза продлить жизнь автомобильным батареям.

Американские ученые из Национальной ускорительной лаборатории и Стэнфордского университета недавно представили технологию, которая позволяет накапливать в аккумуляторной батарее в 5 раз больше электроэнергии и в 2 раза увеличить срок его службы.

Экспериментальные катоды делаются с добавлением серы. Ученые придумали и новую конструкцию электрода, которая структурно напоминает яичный желток. Свойство серы, способствующее хранению большего количества ионов лития, известно довольно давно, однако практическое применение этого свойства в источниках энергии до этого было связано с возникновением разных проблем.

В частности, сера в процессе разряда батареи связывается ионами лития, что ранее не давало возможности добиться максимальной емкости аккумуляторной батареи. Кроме того, катод в процессе поглощения ионов лития увеличивался в объеме, что становилось причиной его физического разрушения и выхода аккумуляторов из строя.

Оптимальное применение для своего изобретения ученые видят в гибридных и электромобилях, а также в  электронике портативного типа. Такой автомобильный аккумулятор будет сохранять до 80% своей эффективности даже спустя 1000 циклов заряда и разряда, что в два раза превышает показатели самых современных литий-ионных батарей.

Особенность новой конструкции в том, что в ней катод состоит из наночастиц, размер которых менее 800 нм. Каждый катод представляет собой частицу серы, которая окружена защитной оболочкой из оксида титана и небольшим запасом свободного места.

Следовательно, сера ионами лития не связывается, и защищена оболочкой. Катоды при этом гораздо медленнее разрушаются, так как имеется небольшой запас места для увеличения их габаритов.

Отметим, что на этом разработки ученых не будут останавливаться, они собираются поэкспериментировать и использовать вместо оксида титана кремний.