E&E Science: новый электролит резко увеличит возможности аккумуляторов

Китайские учёные совершили прорыв в области электротехники. Их последнее творение - универсальный «коктейльный электролит», основанный на синергетическом взаимодействии многокомпонентных добавок, обещает революционизировать литий-ионные батареи.

Публикация на портале Energy & Environmental Science (E&E Science)описывает новый электролит, способный работать с коммерческим LiCoO2 при высоком напряжении (4,6 В) и сверхбыстрой зарядке (5сек) в широком диапазоне температур от -20 до 45 °C. Этот электролит также проявил высокую эффективность при использовании катодов с высоким содержанием никеля и кобальта.

Проблема создания высоковольтных литий-ионных батарей с быстрой зарядкой часто связана с нестабильной границей раздела электрод-электролит с медленной кинетикой. Однако новый электролит преодолевает эту проблему, обеспечивая стабильную и быструю зарядку даже при экстремальных условиях.

В отличие от традиционных карбонатных электролитов, разработанный электролит синергетически способствует быстрому транспорту ионов и созданию прочных межфазных границ между электродом и электролитом, что предотвращает побочные межфазные реакции и образование литиевых дендритов на анодах.

Разработка позволяет батареям типа "таблетка" Li||LiCoO2 демонстрировать высокую стабильность даже при большой скорости зарядки, сохраняя 73,2% емкости после 1000 циклов. Дополнительно, в экстремальных температурных условиях батареи с использованием нового электролита продемонстрировали значительно лучшую производительность, превосходя даже современные электролиты.

Эта работа не только открывает новые возможности для разработки аккумуляторов с высокой плотностью энергии и быстрой зарядкой, но и представляет практическую стратегию для применения этих технологий в различных областях, от мобильных устройств до автомобильной промышленности.