Вчені придумали, як зробити монокристалічний катод, збагачений нікелем, більш міцним і ефективним. Відкриття допоможе збільшити ємність літій-іонних акумуляторів.
Дослідники по всьому світу працюють над створенням батарей, які можуть зберігати більше енергії, служать довше і дешевше у виробництві. Удосконалення літій-іонних акумуляторів дозволить, наприклад, підвищити дальність ходу електромобілів і збільшити поширення електротранспорту.
Один з напрямків досліджень направлено на збільшення ємності акумуляторів внаслідок підвищення концентрації нікелю в катодних матеріалах. Нікель вважається перспективним матеріалом через свою відносно низьку вартість, широку доступність і низьку токсичність в порівнянні з іншими використовуваними в батареях металами, такими як кобальт. Однак збільшення вмісту нікелю в катоді зменшує його стабільність.
Сьогодні найбільш поширеним серед нікелевих катодів є матеріал, що складається з безлічі невеликих кристалів. Але ці кристалики дуже часто руйнуються при повторному заряді батареї. Тепер дослідники знайшли спосіб обійти цю проблему: вони створили монокристалічний нікелевий катод. Дослідники змогли виростити впорядкований кристал з високим вмістом нікелю з розплаву куховарської солі – хлориду натрію.
Раніше вчені вже створювали монокристалічні катоди, багаті нікелем. Однак такі матеріали були нестабільні через ковзання кристалічних площин, що призводило до мікротріщин, які руйнують кристал. Автори нової роботи з’ясували, що при певних умовах таке ковзання можна зробити частково зворотнім і запропонували методи, за допомогою яких можна уникнути руйнування катода.
Натхнення: www.popmech.ru