В Японии создали твердотельную батарею, которая работает более 1300 часов
Исследователи из Университета Тохоку создали анод из сплава магния и олова, который позволяет твердотельным батареям работать более 1300 часов без заметной потери емкости и потенциально значительно увеличивает их срок службы по сравнению с традиционными решениями.
Результаты этой успешной научной работы опубликованы в журнале ACS Energy Letters.
Главное достижение инженеров заключается в том, что они смогли превратить вредные химические реакции, которые обычно разрушают аккумулятор изнутри, в полезный механизм. Ранее нежелательные процессы на границе компонентов существенно снижали производительность накопителей и ограничивали их использование.
Однако японские ученые доказали: если не подавлять, а тщательно контролировать эти реакции, можно значительно улучшить перемещение ионов магния внутри системы и обеспечить ее длительную стабильность.
Добавление олова к магнию позволило создать стабильное соединение, которое эффективно балансирует химическую активность и ионный транспорт как на поверхности, так и в глубоких структурах анода. Благодаря этому во время зарядки и разрядки вещество оседает равномерно миллиметр за миллиметром. Во время испытаний оптимизированный сплав продемонстрировал бесперебойную работу в течение более 1300 часов.
В перспективе твердотельные батареи должны заменить распространенные литий-ионные технологии из-за значительно более низкой стоимости производства и повышенной безопасности, ведь замена легковоспламеняющегося жидкого электролита на стабильный твердый материал полностью устраняет риск возникновения пожаров.
Ученые убеждены, что разработанная ими стратегия проектирования межфазного слоя будет успешно применена и к другим типам химических аккумуляторов следующего поколения.
Ранее японский зонд «Хаябуса-2» доставил органические соединения с астероида Рюгю. А исследователи из NASA обнаружили органические соединения, среди которых — молекулы сахара, в образцах, доставленных с астероида Бенну.
Марсоход Curiosity идентифицировал более 20 видов органических молекул, среди которых обнаружено азотсодержащее соединение, схожее по структуре с элементами, из которых строится ДНК.
