Дослідники з Університету Ханьян у Південній Кореї представили нову технологію твердотільних акумуляторів, яка може змінити майбутнє зберігання енергії.

В їх основі лежать вдосконалені катоди з високим вмістом нікелю, що дають змогу значно підвищити стабільність і термін служби батарей. Під час випробувань модернізовані акумулятори зберегли 80% своєї первісної ємності після 300 циклів заряджання, що є значним досягненням у галузі електрохімічних джерел живлення.

Твердотільні акумулятори мають низку переваг перед традиційними літій-іонними батареями, включно з підвищеною безпекою та енергоємністю. Однак їхній розвиток стримувався проблемами деградації катодів, особливо з високим вмістом нікелю. Ці катоди, незважаючи на свою здатність збільшувати щільність енергії, стикалися з руйнуванням структури, що призводило до втрати ефективності та скорочення терміну служби батареї.

Дослідницька група з Ханьяна зосередилася на вивченні процесів деградації катодів з різними рівнями нікелю, варіюючи його вміст від 80% до 95%. Вони виявили, що найбільші втрати ємності пов’язані з хімічними реакціями на межі катод-електроліт, а також зі структурними змінами всередині катода. Для розв’язання цієї проблеми було розроблено вдосконалені катоди зі спеціальною стовпчастою структурою, що запобігає руйнуванню частинок і поліпшеною стійкістю до циклічних навантажень.

Випробування підтвердили, що нова конструкція значно збільшує довговічність акумуляторів, роблячи їх більш надійними для використання в електромобілях та інших високотехнологічних пристроях. Ці результати наближають твердотільні батареї до масового впровадження, що може зіграти ключову роль у розвитку екологічно чистого транспорту та енергоефективних рішень.

Дослідження, опубліковане в журналі Nature Energy, підкреслює важливість подальших розробок у галузі акумуляторних технологій. Успіх корейських учених демонструє, що твердотільні батареї можуть не тільки зрівнятися з традиційними літій-іонними аналогами, а й перевершити їх за низкою критично важливих параметрів. Цей прорив може стати відправною точкою для наступного покоління енергоємних і довговічних акумуляторів, здатних змінити ринок електромобілів і портативної електроніки.