Південнокорейські вчені розробили легшу та дальшохідну батарею для електромобілів
Дослідники з KAIST у Південній Кореї застосували технологію з виробництва мікрочипів для створення безанодних літій-металевих батарей, які накопичують більше енергії при менших розмірах і вазі, що потенційно дозволить електромобілям проїжджати більшу відстань на одному заряді.
Команда під керівництвом професорів Чінву Лі (Jinwoo Lee) та Хі-Тхе Чона (Hee-Tae Jung) з Корейського інституту передових технологій (KAIST), яка працювала разом із колегами з Національного університету Кьонпук та Національного нанофабцентру (National NanoFab Center), оголосила про перспективний прорив у конструкції батарей для електромобілів. Основа інновації — безанодна архітектура: відмова від традиційного графітового анода робить батарею легшою та компактнішою, звільняючи простір для вищої енергетичної щільності. Давня проблема безанодних конструкцій полягає в тому, що металевий літій нерівномірно осідає під час заряджання, утворюючи руйнівні голчасті нарости — дендрити, які скорочують термін служби батареї. Команда KAIST вирішила цю проблему, нанісши на медну фольгу струмознімача мікроскопічні трубчасті структури — кожна діаметром приблизно 300 нанометрів і висотою 150 нанометрів — за допомогою літографії вторинного розпилення (SSL), прецизійної технології, запозиченої з виробництва напівпровідників. Структурована поверхня забезпечує приблизно вчетверо більшу площу осадження, ніж плаский медний лист, що сприяє рівномірнішому осіданню літію. Дослідники також нанесли ультратонке, завтовшки 10 нанометрів, покриття з MXene, яке діє як грунтовка і сприяє утворенню стабільного захисного шару, багатого на фторид літію, під час роботи батареї. У поєднанні ці особливості забезпечують рівномірне осідання літію та стримують ріст дендритів, подовжуючи термін служби батареї без суттєвого збільшення її розміру чи ваги. Співавторами дослідження є дослідники KAIST Ин Джі Кім (Eunji Kim), Хьонджу Чон (Hyunju Jung) та Чінук Кім (Jinuk Kim). Результати були опубліковані онлайн 1 вересня в міжнародному журналі Advanced Functional Materials.
