Научниците од Универзитетот Ханјанг во Сеул развија нов начин за зголемување на перформансите и издржливоста на батериите што се користат во различни електронски уреди и возила. Нивната техника се состои во миење и премачкување на катодите на батеријата со специјално решение.
Батериите се неопходни за напојување на многу модерни гаџети и машини, од паметни телефони и лаптопи до електрични автомобили и роботи. Сепак, еден од главните предизвици со кои се соочуваат развивачите на батерии е зголемувањето на енергетската густина и издржливоста на ќелиите на батериите, особено оние што користат материјали со висока содржина на никел (Ni) како катоди.
Катодите со висок никел имаат многу предности како што се висок капацитет и ниска цена. Сепак, тие имаат и значаен недостаток - склоност кон брза деградација поради нивната висока реактивност на интеракција со околината. Ова доведува до формирање на несакани соединенија на литиум на површината на катодата и штетни странични реакции со електролитот - течноста што го транспортира електричното полнење во батеријата.
За да се надмине овој проблем, научниците развија едноставно, но ефикасно решение: миење на катодите со вода која содржи растворени јони на кобалт (Co). Овој процес го отстранува вишокот на литиум од површината на катодата и создава тенок, униформа, богат со кобалт слој кој делува како заштитен штит. Овој слој спречува директен контакт на катодата со електролитот, со што се намалува можноста за понатамошно разградување.
Научниците додадоа и флуоридна обвивка на измиената катода, што дополнително ја зголеми стабилноста и безбедноста на батеријата. Флуоридната обвивка спречува распаѓање на електролитните соли и формирање на меурчиња од гас, што може да предизвика отекување на батеријата, па дури и експлозија.
Истражувачите ја тестирале нивната техника на перење и обложување на неколку катоди со висока содржина на никел, што значително ги подобрило нивните перформанси и животниот век. Третираните катоди задржаа повеќе од 90% од нивниот оригинален капацитет по 500 циклуси, во споредба со помалку од 80% за нетретираните. Тие, исто така, покажаа поголема енергетска густина и помалку формирање на гас од конвенционалните катоди.
Научниците се надеваат дека нивната техника ќе го отвори патот за развој на поефикасни и посигурни батерии за различни апликации, особено за електрични возила и голема електроника. Тие, исто така, очекуваат нивните резултати да ги инспирираат другите научници да најдат нови начини за подобрување на стабилноста и издржливоста на катодите збогатени со никел.
Прочитајте исто така: