Исследователи из Московского физико-технического института (МФТИ) добились повышения энергоёмкости литий-фторуглеродных батарей, которые считаются самыми мощными одноразовыми источниками тока в мире.
Эти батареи критически важны для устройств, которые должны работать без обслуживания десятилетиями в экстремальных условиях: от космических аппаратов и спутников до медицинских имплантов и арктических датчиков.
Проблемой таких источников питания является образование плотного побочного слоя на катоде во время работы, который затрудняет движение ионов лития и снижает эффективность. Учёные МФТИ решили эту задачу, разработав специальную сульфоксидную добавку к электролиту. Эта добавка формирует на поверхности катода тонкий защитный слой, который предотвращает его деградацию, но при этом свободно пропускает ионы.
«Наша добавка в электролит, как защитная наклейка на стекло смартфона, — предотвращает деградацию, но позволяет сохранять свои функции. В итоге КПД батареи повышается», — объяснила ведущий научный сотрудник МФТИ Софья Морозова.
Эксперименты подтвердили эффективность метода: удельная ёмкость батареи с модифицированным электролитом достигла 875 мА·ч/г, что более чем на 3% выше, чем у стандартного образца. Это небольшое, но уверенное приближение к теоретическому пределу энергии таких систем.
Сейчас учёные оптимизируют состав для работы в широком диапазоне температур (от -60°C до +60°C) и готовятся к внедрению технологии в реальные устройства. Усовершенствованные батареи смогут обеспечить долговременную автономную работу кардиостимуляторов, микроспутников, навигационных модулей спецтехники и датчиков в удалённых регионах, сообщает Наука.рф
