Конец коротким замыканиям. Ученые создали электролит с эффективностью 99,98%

Команда создала уникальный монокристаллический электролит на основе боратных ковалентных органических структур (COF), который обеспечивает беспрецедентную стабильность работы.

Литий-металлические системы считаются перспективным преемником литий-ионных батарей благодаря более высокой плотности энергии. Однако их внедрение сдерживалось образованием дендритов — острых наростов лития, приводящих к коротким замыканиям. Новая разработка использует структуру COF-303 как шаблон для создания упорядоченных ионных каналов.

Это позволяет устранить сопротивление на границах зерен, характерное для обычных поликристаллических материалов, и обеспечивает равномерное осаждение ионов лития.

Результаты тестирования впечатляют: материал демонстрирует ионную проводимость 8,1 мСм/см при комнатной температуре. В полноценных элементах с катодами из литий-железо-фосфата (LiFePO4) аккумуляторы сохранили 91,8% своей емкости после 600 циклов зарядки.

При этом кулоновская эффективность достигла рекордных 99,98%, что свидетельствует о минимальных потерях энергии.

Испытания также подтвердили стабильную работу системы в течение более 2000 часов, что указывает на высокую надежность. По словам профессора Юнсоба Кима, устранение структурных нарушений в материале является решающим шагом к созданию безопасных систем хранения энергии для электромобилей и глобальных энергосетей.

Этот прорыв приближает эру «зеленых» технологий, где высокая мощность сочетается с долговечностью.