Новый керамический аккумулятор: устойчив к нагреву до 300 °C и без потерь качества

При комнатной температуре батарея сохраняет более 76% своей первоначальной емкости после 100 циклов зарядки и разрядки

Ученые из Университета Цинхуа создали компактную полностью твердотельную литий-ионную батарею с керамическим электролитом, которая может функционировать при температурах до 150 °C.

По словам исследователей, батарея функционирует стабильно в температурном диапазоне от 0 до 150 °C, а также выдерживает кратковременное увеличение температуры до 300 °C в течение 20 секунд без разрушения.

В отличие от традиционных литий-ионных аккумуляторов, использующих жидкий электролит, новая батарея полностью состоит из керамических материалов. Это делает ее не подверженной горению и значительно увеличивает ее устойчивость к перегреву. Поэтому такие решения рассматриваются как перспективные для авиации, космической отрасли, военной электроники и промышленного оборудования, где риск возгорания особенно высок.

Одной из основных проблем твердотельных керамических аккумуляторов долгое время оставалась хрупкость тонких слоев. Китайские исследователи решили эту задачу с помощью многослойной конструкции. В процессе производства между слоями образуется тонкая химическая прослойка, которая надежно соединяет их и обеспечивает свободное движение ионов лития, необходимых для работы батареи.

Испытания продемонстрировали, что при комнатной температуре аккумулятор сохраняет более 76% первоначальной емкости после 100 циклов зарядки и разрядки. Еще одним преимуществом разработки является то, что для ее производства не требуются дорогостоящие вакуумные камеры.

Исследователи уверены, что новая технология может ускорить создание безопасных твердотельных аккумуляторов для носимой электроники, миниатюрных датчиков, аэрокосмической техники и военного оборудования — везде, где важны высокая термостойкость, надежность и безопасность.