Вчені з Японії придумали для акумуляторів неймовірну технологію: що вона може

Матеріал, що отримав назву 3D-SLISE (квазітвердий електроліт із тривимірним слизовим інтерфейсом), може кардинально змінити підхід до виробництва й утилізації акумуляторів, вирішивши деякі з найгостріших проблем галузі, пише interestingengineering.com.

Літій-іонні акумулятори тепер безпечні

Нова технологія 3D-SLISE усуває необхідність у сухих приміщеннях, боксах для рукавичок і високотемпературній обробці, пропонуючи більш безпечний і енергоефективний процес виробництва. Використовуючи матрицю борат-вода в поєднанні з аморфним тетраборатом літію, сіллю літію і карбоксиметилцелюлозою, команда вчених створила подібний до слизу інтерфейс, який дає змогу іонам літію переміщатися в усіх напрямках.

Ця тривимірна іонна провідність лежить в основі високої ефективності та універсальності електроліту. Дослідники розробили два варіанти суспензії: електроди і тип S для квазітвердого електролітного шару. Суспензія типу E була змішана з оксидом літію-кобальту для катода і титанатом літію для анода, тоді як тип S розташовувався між електродами.

Отримані літій-іонні акумулятори напругою 2,35 В могли заряджатися і розряджатися всього за 20 хвилин і зберігали працездатність понад 400 циклів за кімнатної температури. Електроліт досягав іонної провідності 2,5 мілісименс на сантиметр і низької енергії активації 0,25 електрон-вольт, що забезпечувало ефективну роботу в умовах навколишнього середовища.

Важливе значення має те, що виробничий процес не вимагає дорогого контролю навколишнього середовища. Суспензії висушуються природним чином за кімнатної температури, що робить його легко масштабованим для промислового застосування. Такий підхід не тільки знижує виробничі витрати, а й зменшує вуглецевий слід виробництва акумуляторів.

Спрощене перероблення батарей

Склад 3D-SLISE на водній основі має важливу перевагу — можливість прямої переробки. Оскільки він не містить сполучних речовин на основі полівінілідендифториду або токсичних розчинників, активні матеріали можна витягувати шляхом замочування електродів у воді.

Цінні елементи, такі як кобальт, можна витягувати без агресивних хімічних обробок або енерговитратних процесів, що вирішує як проблему неефективності переробки, так і дефіциту матеріалів. Роблячи переробку доступнішою, технологія також сприяє розвитку циклічної економіки акумуляторів, де матеріали використовуються повторно, а не викидаються.

Раніше ми писали про те, як правильно заряджати телефон, щоб заощадити і не купувати новий. Знання того, скільки часу займає зарядка телефону, допомагає виявити проблеми з ним, уникнути непотрібного очікування і максимально ефективно використовувати пристрій.