Ученые нашли возможность продлить срок службы аккумуляторных батарей

Профессорам из Национальной ускорительной лаборатории SLAC, находящейся в США, удалось разработать эффективную технологию, которая позволит в ближайшем будущем значительно увеличить время работы аккумуляторных батарей, используемых не только для различных мобильных устройств, но и для электромобилей. Одной из основных проблем на данный момент является относительно короткий период службы литиево-ионных батарей с кремниевыми анодами, так как вследствие периодически повторяющихся циклов разрядки/зарядки разрушаются важные составляющие элементы.

В процессе зарядки литиево-ионной батареи ее объем увеличивается, а при потере заряда — уменьшается. Такая ситуация приводит к появлению нежелательных трещин и в результате — к ощутимому снижению емкости. Как подчеркивают ученые в опубликованном в издание Nature материале, клетки биологических организмов обладают уникальной способностью восстанавливать некоторые мелкие повреждения. «Возможность самопроизвольно избавляться от повреждений выступает в качестве важнейшего обстоятельства, так как обеспечивает вероятность существенного увеличения срока жизни большинства живых созданий», — акцентируют внимание специалисты.

Ученые провели огромный объем работ по созданию особого полимерного покрытия, аналог которого применяется в ходе производства искусственной «кожи» для современных роботов. Согласно алгоритму функционирования, в процессе расширения кремниевого электрода представленное полимерное покрытие подвергается частичному разрушению, а при сужении — снова «собирается» в одно целое и в течение буквально нескольких часов «подлечивает» образовавшиеся трещины.

Естественно, исследователям еще придется проделать  некоторые манипуляции, нацеленные на усовершенствование анонсированной технологии. На нынешнем этапе разработки специалисты смогли добиться того, чтобы аккумулятор сохранял свою первоначальную емкость даже после проведения 100 циклов разрядки/зарядки. «Сейчас такие показатели далеки от прогнозируемых (500 циклов для мобильных аппаратов и 3 тысячи для аккумуляторов электромобилей), но все-таки выглядят достаточно многообещающе. Полученная информация является ярким свидетельством того, что данная технология работает», — утверждает уполномоченный представитель команды ученых.