Новая технология позволяет улучшить автономность и долговечность мобильных устройств

За последние годы было множество потенциально революционных открытий в области элементов питания. Вместе с тем подавляющее большинство всей современной техники по-прежнему оснащается привычными литий-ионными аккумуляторами. В то же время американские ученые придумали способ увеличить срок службы таких батарей.

В результате трех лет исследований специалисты из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США совместно с Гонконгским университетом науки и технологии объявили о разработке нового катодного покрытия, призванного повысить безопасность и срок службы литий-ионных аккумуляторов.

Одной из ключевых проблем литий-ионных батарей является то, что заряженный катод при высоком напряжении производит кислород, который вступает в реакцию с электролитом. В результате этого на поверхности катода образуется пленка, которая снижает количество передаваемой между электродами энергии. И в результате падает емкость аккумулятора. Для решения этой проблемы на катод наносится специальное покрытие. Однако оно покрывает лишь небольшую внешнюю часть катода, поэтому при высоких температурах или напряжениях аккумулятор продолжает деградировать.

Новое покрытие, которое получило название PEDOT, основано на проводящем полимере. Оно наносится методом окислительного химического осадка из паровой фазы, в котором используется газ, чтобы обеспечить нанесение покрытия на каждую долю катода для формирования целостной и прочной оболочки. В результате катод защищен от воздействия высоких температур и напряжений.

По словам ученых, новое покрытие позволяет увеличить рабочее напряжение литий-ионных аккумуляторов с 4,2 до 4,6 В. И хотя это всего 15-процентное улучшение, исследователи уверены, что это приведет к заметному снижению стоимости элементов питания и увеличения их срока службы.

С применением новой технологии смартфоны, смарт-часы, беспроводные наушники, ноутбуки и даже электромобили смогут работать дольше без подзарядки. Однако о коммерческом применении технологии пока говорить рано.