При комнатной температуре аккумулятор сохраняет более 76% первоначальной емкости после 100 циклов заряда/разряда
Ученые из Университета Цинхуа создали миниатюрную полностью твердотельную литий-ионную батарею с керамическим электролитом, которая способна функционировать при температурах до 150 °C.
По утверждениям авторов, аккумулятор работает стабильно в диапазоне температур от 0 до 150 °C и способен выдерживать кратковременное повышение температуры до 300 °C в течение 20 секунд без повреждения конструкции.
В отличие от традиционных литий-ионных аккумуляторов, использующих жидкий электролит, новая батарея полностью состоит из керамических материалов. Это делает её огнестойкой и значительно увеличивает её устойчивость к перегреву. Поэтому такие решения рассматриваются как перспективные для авиационной, космической и военной электроники, а также для промышленного оборудования, где риск возгорания особенно высок.
Одной из основных трудностей твердотельных керамических аккумуляторов долгое время оставалась хрупкость тонких слоев. Ученые из Китая решили эту проблему с помощью многослойной конструкции. В процессе производства между слоями формируется тонкая химическая прослойка, которая надежно соединяет их и одновременно обеспечивает свободное движение ионов лития, необходимых для функционирования батареи.
Тесты показали, что при комнатной температуре аккумулятор сохраняет более 76% своей первоначальной емкости после 100 циклов зарядки и разрядки. Ещё одним преимуществом данной разработки является то, что для её производства не требуются дорогостоящие вакуумные камеры.
Исследователи полагают, что новая технология может ускорить создание безопасных твердотельных аккумуляторов для носимой электроники, миниатюрных датчиков, аэрокосмической техники и военного оборудования — везде, где необходимы высокая термостойкость, надежность и безопасность.
Источник