Исследовательская группа из ETH Zurich под руководством Марии Лукацкой разработала метод уменьшения содержания фтора в литий-металлических батареях. Аккумуляторы это типа могут накапливать вдвое больше энергии по сравнению с литий-ионными батареями, обеспечивая более продолжительное использование.
Литий-металлические батареи - перспективное решение для создания высокоэнергетических аккумуляторов.
Основным недостатком литий-металлических батарей является необходимость использования значительного количества фторированных растворителей и солей, что увеличивает их негативное воздействие на окружающую среду. Исследовательская группа разработала метод, который значительно снижает потребность во фторе, делая батареи более экологичными и экономически эффективными.
Фторированные соединения в электролите способствуют образованию защитного слоя вокруг металлического лития на отрицательном электроде батареи. Этот слой сравним с зубной эмалью, защищая литий от постоянной реакции с компонентами электролита. Без этого слоя электролит быстро разлагался бы, батарея выходила бы из строя, а отсутствие стабильного слоя приводило бы к образованию дендритов, вызывающих короткие замыкания и перегрев.
Исследователи предложили использовать электростатическое притяжение для достижения желаемой реакции. Электрически заряженные фторированные молекулы служат транспортным средством для переноса фтора к защитному слою, что позволяет использовать всего 0,1% веса фтора в жидком электролите. Это в 20 раз меньше, чем в существующих технологиях.
Преимущество нового метода в том, что его можно легко интегрировать в существующий процесс производства батарей без дополнительных затрат на изменение производственных установок.