Научные работники из исследовательского университета Карнеги-Меллона создали электрод, позволяющий увеличить энергоёмкость аккумуляторов. Анод представляет собой металлический Li и является новым образцом дизайнерского решения в производстве батарей. По предварительным тестам представленная разработка обладает также повышенной безопасностью в сравнении с альтернативными вариантами.
Классическая АКБ, используемая повсеместно, состоит из жидких горючих электролитов и двух, разделённых перегородкой, электродов. На протяжении рабочего цикла литиевые элементы постепенно деградируют, «обрастая» дендритами, разрушающими мембрану. Данный процесс приводит к короткому замыканию вследствие контакта анода и катода, что в свою очередь приводит к возгоранию источника питания.
В предшествующих экспериментах исследователи пытались использовать твёрдые керамические электролиты вместо традиционных электролитических жидкостей. Опыты показали, что взаимодействие электролита и литиевого анода происходит на низком уровне.
Тогда учёные Сипей Ли и Хан Ван предложили принципиально новую методику — вместе с коллегами сотрудники университета разработали двойную проводящую композитную полимер-углеродную основу с равномерно расположенными на ней микрочастицами Li. Данная матрица сохраняет текучесть при комнатной температуре и обеспечивает стабильный и хороший контакт. Полужидкий металлический анод соединяясь с гранатовым керамическим твёрдым электролитом увеличивает на порядок плотность тока в АКБ.
Потенциал новой разработки достаточно высок и перспективен, так как по словам авторов технологической разработки, представленная методика позволит производить батареи высокой ёмкости для электромобилей, а также гибкие аккумуляторы для мобильных устройств. Новая технология подходит и для других систем (натрий- и калий-натриевых).
