Литиевые батареи усилили серебряной матрицей

Создание высокопроводящей серебряной матрицы в перспективной батарее на основе лития преобразует материал, который в иных условиях отличается низкой проводимостью.

Чтобы оптимизировать такие мультиметаллические батареи и усилить электрический ток, ученым требуется научиться видеть где, когда и как появляются серебряные наномостики.

И вот теперь исследователи из Брукхэйвенской национальной лаборатории при Министерстве энергетики США и университета Стоуни Брук применили рентген для разметки меняющейся атомной архитектуры и выявили ее связь с уровнем разрядки батареи.

Исследование, опубликованное в издании Science, показало, что медленная разрядка в начале срока службы батареи формирует более однородную и экспансивную проводящую сеть, что предполагает новые подходы к проектированию и новые технологии оптимизации.

«Теперь, вооружившись пониманием процессов разрядки батарейного катода, мы можем браться за новые материалы, разрабатываемые для решения критических проблем батарей, связанных с мощностью и эффективностью», сообщила соавтор исследования Эстер Такеучи.

Ученые использовали яркие рентгеновские лучи Национального источника синхротронного света для анализа литиевых батарей с электродами дифосфата серебра ванадия (Ag2VP2O8). Этот перспективный катодный материал, потенциально полезный в имплантируемых медицинских устройствах, демонстрирует высокую стабильность, высокое напряжение и спонтанное формирование матрицы.

«Экспериментальная работа должна стать полезной для промышленности, поскольку позволяет заглянуть внутрь прототипов и батарей финальной стадии производства, чтобы отследить их структурную эволюцию в ходе работы», заключила Такеучи.