Германскими учёными из Технологического института Карлсруэ (KIT) достигнуто повышение стабильности катодов литий-металлических аккумуляторов. Статья об этом опубликована в журнале Joule.
Сообщается, что специалистами был создан слоистый катод с низким содержанием кобальта и никеля (NCM88), способный накапливать энергию с высокой плотностью. Но практика показала, что во время использования обычно применяемого доступного органического электролита (LP30) стабильность этого катода оставляет желать лучшего.
Именно поэтому профессионалы решили использовать вместо обычного электролита энергонезависимый, плохо воспламеняющийся ионный жидкий электролит с двойным анионом (ILE).
Доктор Гук-Тэ Ким из группы электрохимии аккумуляторов HIU рассказывает: «С помощью ILE структурные изменения на катоде, богатом никелем, могут быть значительно уменьшены».
В итоге литий-металлическая батарея с катодом NCM88 и электролитом ILE показала плотность энергии 560 ватт-часов на килограмм (Втч/кг). Его начальная емкость составила 214 миллиампер-часов на грамм (мАч г-1) материала катода.
После 1000 циклов заряд-разряд аккумулятор сохраняется 88 процентов емкости. Средняя кулоновская эффективность, то есть соотношение между разрядной и зарядной емкостью, составляет 99,94.
Следует отметить, что альтернативой литий-ионным аккумуляторам могут быть литий-металлические, вторичные (перезаряжаемые) батареи, которые имеют металлический литий в качестве отрицательного электрода, иногда называемого анодом батареи. Литий-металлические батареи могут иметь длительное время работы из-за высокой плотности заряда лития в качестве анодного материала. Но, как показывает практика, у них маленький срок эксплуатации, так как материалы электродов вступают в реакцию с обычными видами электролитов.
