Учёные «прощупали» батарею в процессе работы: раскрыты причины её старения

Исследователи из Сколтеха, МГУ и исследовательского центра IDEA измерили, как меняется прочность литий-ионного аккумулятора прямо во время его работы

Оказалось, что при напряжении выше 4,2 вольта катод аккумулятора резко теряет способность к пластической деформации — работа пластической деформации падает на 28 %, из-за чего материал начинает трескаться. Это помогает понять скрытые механизмы старения батарей. Результаты опубликованы в журнале Measurement.

Раньше для анализа батареи её приходилось разбирать и высушивать — это искажало реальную картину. Чтобы решить проблему, исследователи создали специальную ячейку формата CR2032 со «смотровым окном». Она позволяет одновременно отслеживать электрические параметры и проводить наноиндентирование (проверять механические свойства) катода алмазным зондом прямо в процессе работы аккумулятора.

Понимание того, при каком напряжении и почему разрушается катод, поможет инженерам точнее прогнозировать появление трещин и создавать более устойчивые и ёмкие батареи. Это особенно важно для гаджетов и электромобилей: литий-ионные аккумуляторы — основа современной электроники и электротранспорта, а их старение остаётся серьёзной проблемой.

Источник: Российский научный фонд