Учёные из центра «Идея» МГУ, Сианьского университета Цзяотун в Китае и госуниверситета «Дубна» усовершенствовали керамический электролит и разработали защитный слой для литиевых твердотельных батарей. Это решило проблему образования дендритов (металлических «иголок», вызывающих короткое замыкание). Новая система проработала более 1,4 тысячи часов, что в 2 раза дольше аналогов, а после 100 циклов сохранила 95% ёмкости.
Твердотельные аккумуляторы считаются перспективными, но их главная проблема — контакт керамического электролита с литием. Возникают микротрещины и дендриты, которые могут прорости сквозь керамику и замкнуть батарею. Российско-китайский коллектив сделал керамику плотнее и прочнее, смешав крупные и мелкие порошки, а также добавил тонкий двухслойный защитный слой между керамикой и литием. Это предотвращает разрушение и короткое замыкание.
Проведённые испытания показали, что без защиты образцы разрушались при нагреве до 300°C, а с новым слоем сохраняли целостность. Кулоновская эффективность достигла 99,9%. Сообщается, что технология масштабируема, что приближает её к практическому внедрению в аккумуляторы для электромобилей, электроники и систем хранения энергии. По словам научного директора центра «Идея» Тагира Аушева, это открывает путь к реальному использованию.
«Предложенная технология разработки твердотельной электролитной системы отличается не только эффективностью, но и масштабируемостью, что открывает путь к её реальному практическому использованию», сообщил Аушев.