Ученые-исследователи из Высшего технологического института Samsung (Samsung Advanced Institute of Technology, SAIT) и Научно-исследовательского института Samsung в Японии (SRJ) представили исследование высокопроизводительных и полностью твердотельных аккумуляторов с большим сроком службы.

Подписаться на iGuides в Telegram, чтобы узнать обо всем первым — t.me/iguides

В сравнении с литий-ионными батареями, в которых применяется жидкий электролит, полностью твердотельные аккумуляторы позволяют повысить количество запасенной энергии на единицу веса, благодаря чему можно создавать батареи более высокой емкости с безопасным электролитом. Литиевые аноды, которые нередко применяются в твердотельных аккумуляторах, склонны вызывать рост дендритов, что может приводить к нежелательным побочным эффектам, в том числе к уменьшению срока службы батареи и снижению ее безопасности.

Для решения этой проблемы исследователи Samsung предложили использовать в качестве анода композитный слой из серебра и углерода (Ag-C). Исследователи обнаружили, что использование серебряно-углеродного слоя в прототипе батареи позволило увеличить ее емкость, срок службы и общую безопасность. При толщине всего 5 мкм ультратонкий серебряно-углеродный нанокомпозитный слой позволил уменьшить толщину анода и увеличить удельную энергоемкость батареи до 900 Вт·ч/л. Кроме того, это дало возможность сделать прототип примерно на 50% меньше по объему, чем при использовании традиционной литий-ионной батареи.

Ожидается, что это исследование будет способствовать развитию электротранспорта. Прототип ячейки, которую разработала команда, позволяет электромобилю проезжать без подзарядки до 800 км, при этом срок службы аккумулятора предусматривает более 1000 циклов зарядки/разрядки.