Физики из корейского института UNIST нашли нестандартный способ повысить надежность современных элементов питания. Оказалось, что намеренное создание структурного хаоса на атомном уровне внутри батареи значительно увеличивает срок ее службы и защищает от деградации. Статья об открытии опубликована в журнале ACS Energy Letters.
Ученые исследовали катоды на основе слоистых оксидов, богатых литием. Эти элементы обладают огромным энергетическим потенциалом, но их коммерческое использование тормозилось из-за сильной уязвимости структуры при регулярной эксплуатации. Ученые решили превратить главный недостаток материала в его преимущество.
Исследователи нарушили идеальную симметрию материала еще на этапе его создания. Предварительное внесение хаоса в расположение атомов парадоксальным образом укрепило внутренние связи между металлами и кислородом. Батарея перестала быть чувствительной к микроповреждениям.
Искусственный дефект защитил структуру от дальнейшего разрушения во время циклов заряда и разряда. Эта универсальная стратегия применима к широкому спектру катодных материалов. Открытие прокладывает путь к созданию легких и компактных аккумуляторов следующего поколения, способных хранить рекордные объемы энергии без потери емкости.
Ранее Наука Mail рассказывала о первых тепловых аккумуляторах, работающих при температурах до 2400 °C.
