Исследователи из научного центра «Идея», Московского государственного университета, Сианьского университета Цзяотун и университета «Дубна» разработали систему защиты, которая решает одну из ключевых проблем безопасности твёрдотельных батарей.
Об этом говорится на сайте Десятилетия науки и технологий в России. Главная слабость твердотельных электролитов — их разрушение при контакте с металлическим литием. Проблема заключается в образовании дендритов, то есть тончайших металлических игл, которые прорастают сквозь керамику и вызывают короткое замыкание.
Учёные предложили двухуровневую систему защиты. Первый уровень — тончайший функциональный слой, нанесённый методом электроформования. Он работает как умный барьер: блокирует вредные химические реакции между анодом и электролитом, но при этом позволяет ионам лития свободно проходить сквозь себя, обеспечивая работу батареи, сообщает Hi-Tech Mail
Второй уровень — модификация самой керамики. Исследователи смешали порошки с частицами разного размера, создав сверхплотную монолитную структуру без пор и микротрещин, по которым могли бы распространяться дефекты. Получившийся материал обладает высокой термической стабильностью.
Испытания показали исключительную эффективность разработки. Аккумуляторы с новой защитой стабильно работали более 1400 часов, что вдвое дольше существующих аналогов. При нагреве до экстремальной температуры в 300 градусов незащищённые образцы мгновенно разрушались, а батареи с «бронёй» сохранили полную целостность.
Авторы работы отмечают, что предложенная технология отличается не только эффективностью, но и масштабируемостью, что открывает путь к её реальному практическому использованию. Исследование закладывает основу для создания безопасных и долговечных аккумуляторов для электромобилей, беспилотников и портативной электроники нового поколения.
