Исследователи сделали открытие, которое может уменьшить взрывы лития

Jun 11, 2023

2 августа (UPI) — Исследователи сделали открытие, которое может привести к созданию более качественных литий-металлических батарей по сравнению с литий-ионными батареями, одновременно снизив риск их взрыва.

В настоящее время литий-ионные аккумуляторы доминируют на рынке всего: от смартфонов до электромобилей, а также технологий солнечной и ветровой энергетики.

Литий-ионные аккумуляторы хранят положительно заряженные атомы лития в клеточной структуре углерода, покрывающей электрод. В литий-металлических батареях металл покрывает непосредственно электрод, что позволяет использовать гораздо больше лития и удвоить производительность батареи.

Однако такое повышение производительности сопряжено с опасностью. Литий легко вступает в реакцию с химическими веществами и может подвергаться коррозии так же быстро, как металл добавляется в электрод, что приводит к повышенному риску возгорания и взрыва.

Исследователи из Калифорнийского института наносистем при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе разработали метод, позволяющий укладывать металлический литий быстрее, чем он подвергается коррозии, что позволяет им впервые увидеть форму, в которую организуются атомы металла.

Исследование было опубликовано в среду в журнале Nature.

«Существуют тысячи статей о металлическом литии, и большинство описаний структуры носят качественный характер, например, «коренастый» или «столбчатый», — сказал Юйчжан Ли, автор исследования, в пресс-релизе.

«Для нас было удивительно обнаружить, что, когда мы предотвратили поверхностную коррозию, вместо этих нечетких форм мы увидели особый многогранник, который соответствует теоретическим предсказаниям, основанным на кристаллической структуре металла. В конечном итоге это исследование позволяет нам пересмотреть то, как мы понимаем литий-металлические аккумуляторы».

Исследователи заявили, что ученые, вооружившись пониманием истинной формы лития, описываемого как «12-гранная фигура, похожая на игральные кости, используемые в ролевых играх, таких как Dungeons and Dragons», могут снизить риск взрыва, установив атомы в упорядоченной форме.