Учёные из Университета Колорадо в Боулдере в сотрудничестве с международными коллегами раскрыли одну из ключевых причин деградации аккумуляторов, что является важным шагом к улучшению долговечности современных батарей. Результаты исследования были опубликованы в журнале Science.
В процессе исследования, проведённого с использованием мощного рентгеновского аппарата Advanced Photon Source в Национальной лаборатории Аргона, команда учёных установила, что причиной деградации литий-ионных батарей являются молекулы водорода, которые перемещаются к катоду аккумулятора и занимают места, на которых должны находиться ионы лития. Это ограничивает количество ионов лития, участвующих в процессе заряда-разряда, что приводит к снижению ёмкости аккумулятора.
Ранее полагали, что деградация происходит из-за того, что не все ионы лития возвращаются на свои места при зарядке, однако новое открытие даёт более глубокое понимание процесса саморазряда. Эти выводы помогут в разработке более эффективных аккумуляторов для электромобилей и систем хранения энергии, что станет важным шагом в развитии технологий чистой энергетики.
Новое понимание природы саморазряда также открывает перспективы для создания аккумуляторов с более продолжительным сроком службы, что особенно важно для электромобилей, где батареи обычно требуют замены через 7-10 лет использования.