7 июля 2024
Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) придумали способ радикально сократить вредное воздействие на природу и человека фтора, который в избытке вносится в жидкие электролиты литийметаллических аккумуляторов. Фтор стабилизирует параметры аккумуляторов и делает их безопаснее, но сохранить здоровье он не поможет. Разработка заметно снизит использование фтора в электролитах и приблизит выход ёмких батарей на рынок.
Источник изображений: ETH Zurich
Фторированные соединения в электролите способствуют образованию защитного слоя вокруг металлического лития на отрицательном электроде аккумулятора (аноде). «Этот защитный слой можно сравнить с эмалью зуба, — пояснила Мария Лукацкая (Maria Lukatskaya), профессор электрохимических энергетических систем в ETH Zurich. — Это защищает металлический литий от продолжительной реакции с компонентами электролита». Без этого электролит быстро истощился бы в процессе циклов заряда и разряда, а элемент вышел бы из строя. Что хуже всего, отсутствие защитного слоя привело бы в процессе заряда к образованию металлических нитевидных наростов на аноде (дендритов), которые печально известны своей особенностью создавать короткие замыкания в аккумуляторах и приводить к пожарам.
«Вопрос заключался в том, как уменьшить количество добавляемого фтора без ущерба для стабильности защитного слоя», — объясняют учёные. Новый метод группы Лукацкой использует электростатическое притяжение для достижения желаемой цели. Учёные подобрали такие заряженные молекулы-носители, которые стали своего рода переносчиками молекул фтора, доставляя их прямо к аноду. Это привело к тому, что в жидком электролите теперь может быть по весу всего 0,1 % фтора, а это как минимум в 20 раз ниже, чем в предыдущих исследованиях.
Подвижность заменила насыщенность
Преимуществом предложенного метода является то, что для его внедрения в производство не требуется никаких существенных изменений. Меняется только формула электролита. Учёные испытали своё решение на аккумуляторах формфактора «монетка» и готовятся создать прототип аккумулятора формфактора «мешочек», которые знакомы нам, например, по смартфонам. Сделать такие батареи безопаснее для эксплуатации и утилизации — это шаг в правильном направлении.
Хочешь узнать больше - читай отзывы
← Вернуться на предыдущую страницу
Каллас запропонувала спосіб розблокування Ормузької протоки 18 марта 2026
В ЄС запропонували повторити підхід, який використовували у 2022 році для вивезення українського зерна в умовах російської морської блокади.
Принц Вільям став зіркою мережі через свій "таємний талант", який випадково потрапив на камеру 18 марта 2026
Принц Вільям став зіркою мережі через свій "таємний талант", який випадково потрапив на камеру Камери трансляції зафіксували цей момент
Зеленський та Стармер підписали заяву про стратегічне партнерство 18 марта 2026
Зокрема Британія продовжуватиме забезпечуватиме довгострокову підтримку Україні відповідно до зобов’язання надавати щонайменше 3 мільярди фунтів стерлінгів на рік до 2030/31 року.