Литий-ионные аккумуляторы, от смартфонов до электромобилей, стали основой современной энергетики, но их потенциал близок к пределу. Растущий спрос на устройства с повышенной автономией заставляет исследователей искать альтернативы.
Группа учёных под руководством Келси Хатцелл, доцента Принстонского университета и сотрудницы Центра энергетики и окружающей среды имени Андлингера, представила новые данные о работе безанодных твердотельных батарей — технологии, способной превзойти литий-ионные аналоги по энергоёмкости, безопасности и компактности. Результаты исследований раскрывают ключевые механизмы, препятствующие массовому внедрению таких систем, и предлагают пути их решения.
В отличие от традиционных литий-ионных аккумуляторов с жидким электролитом, твердотельные батареи используют керамический или полимерный электролит. Это не только повышает энергетическую плотность, но и расширяет рабочий температурный диапазон, снижая риски возгорания. Второе принципиальное отличие — отсутствие анода: при зарядке ионы лития осаждаются непосредственно на медный токосъёмник, формируя тонкий металлический слой.
«Убрав анод, мы сокращаем стоимость и упрощаем производство, так как литиевая фольга требует сложных методов обработки», — пояснила Хатцелл. По её словам, это открывает путь к созданию электромобилей с запасом хода свыше 800 км, увеличению автономности гаджетов и даже развитию электрической авиации.
