Исследователи из Института Гельмгольца в Ульме (HIU) создали литий-металлический аккумулятор с рекордной плотностью хранения энергии.

Плотность нового литий-металлического аккумулятора — 560 Вт·ч/кг: это в два раза больше, чем у современных литиевых аккумуляторов. Кроме этого, новые батареи сохраняют 88% емкости даже после тысячи циклов заряда и разряда.

Литий-металлические батареи обладают высокой плотностью хранения энергии, но часто бывают нестабильны. По мере того, как батарея заряжается и разряжается, на ней появляются маленькие трещины, в которые проникает электролит, усугубляющий разрушения.

В новой работе авторы искали такое сочетание материалов электродов с электролитом, которое не вызывало бы разрушений батареи и потерю емкости. В результате исследователи использовали особую слоистую структуру катода литий-металлического аккумулятора с низким содержанием кобальта.

Фактически в материале нового катода было необычно высокое содержание никеля (NCM88). Также вместо традиционного электролита LP30 на основе органических соединений был взят нелетучий и негорючий жидкий электролит с двумя анионами (ILE). Сочетание NCM88-катода и электролита ILE отвечало всем требованиям: авторы получили рекордную плотность хранения энергии и износостойкость.