Защитное покрытие продлило срок службы литий-металлических батарей

Учёные из университета Сидянь в Китае разработали тонкое защитное покрытие для литий-металлических батарей. В лабораторных тестах твердотельные батареи с обработанным литием сохранили 82,3% начальной ёмкости после 300 циклов зарядки.

Металлический литий считается перспективным материалом для накопителей энергии: теоретически он может хранить почти в десять раз больше заряда на грамм, чем графит в обычных литий-ионных батареях. Однако его применение осложнено химической нестабильностью при контакте с сульфидными твёрдыми электролитами.

Разработанное покрытие состоит из полимера на основе кремния и хлорида индия. При нанесении на литий смесь формирует защитный слой толщиной 12 микрометров — в нём присутствуют фторид лития и наночастицы сплава лития с индием. Этот слой гибко выдерживает расширение и сжатие лития, блокирует электроны и способствует равномерному осаждению ионов лития.

Литиевые электроды с покрытием выдержали критическую плотность тока 3,5 миллиампера на квадратный сантиметр — более чем в четыре раза выше, чем у непокрытого лития. Спектроскопия и электронная микроскопия подтвердили однородность и плотность защитного слоя без трещин и зазоров.

Покрытие может быть совместимо с существующим промышленным оборудованием для нанесения покрытий и не требует дорогостоящей вакуумной обработки. Исследователи планируют изучить альтернативы индию — олово и цинк.

Ранее по теме: Добавка с серебром повысила энергоёмкость и срок службы литиевых батарей без анода

Источник: SciTechDaily