Американские ученые случайно увеличили срок службы аккумуляторов в сотни раз

Золотые нанопровода, покрытые оксидом марганца, в электролитическом геле. Rajen Dutta / University of California Irvine

Исследователи из Калифорнийского университета в Ирвайне случайно создали аккумуляторы, выдерживающие гораздо большее количество циклов заряда-разряда без существенной потери емкости, чем современные литиевые аккумуляторы, сообщает N+1.

Как пишет Popular Science, первоначальная цель исследователей заключалась в том, что создать твердотельную батарею. Для этого ученые заменили литий в аккумуляторе на золотые нанопровода, покрытые тонким слоем оксида марганца и погруженные в гидрогель, который использовался как электролит, а также защищал провода от коррозии.

К удивлению исследователей, полученный в итоге аккумулятор выдержал около 200 тысяч циклов заряда-разряда, потеряв при этом только 5% своей изначальной емкости. При этом обычные аккумуляторы, в которых в качестве электролита используется жидкость, способны выдерживать примерно пять тысяч циклов заряда-разряда. Проблема их использования заключается в том, что при коротком замыкании или интенсивной нагрузке на батарею эта жидкость может быстро выкипать и образовывать пожароопасные газы. Например, при коротком замыкании литий-ионные аккумуляторы начинают выделять водород, который может образовывать с воздухом взрывоопасную смесь.

По мнению исследователей, использование электролитического геля с погруженными в него золотыми нанопроводами позволит создать безопасные твердотельные аккумуляторы. По словам руководителя проекта Реджинальда Пеннера, механизм работы нового аккумулятора исследователи пока не понимают. Кроме того, пока не ясно, можно ли будет использовать новые аккумуляторы в потребительской электронике – хотя в них и используются небольшие объемы золота, стоимость таких элементов питания может оказаться слишком высокой.