Ученые из США и Саудовской Аравии попытались понять причины недолговечной работы литий-ионных аккумуляторов. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nano Letters, сообщает Массачусетский технологический институт.
Литий-ионный аккумулятор — самый популярный тип аккумуляторов в таких устройствах как сотовые телефоны, ноутбуки, электромобили, цифровые фотоаппараты и видеокамеры. Он представляет собой пару электродов, разделенных пропитанным электролитом специальным материалом.
Носителями заряда в таких устройствах являются ионы лития. Проведенные с помощью электронной микроскопии исследования транспорта зарядов в литий-ионных аккумуляторах показали, что недолговечность батарей связана с изменениями на их аноде.
Ученые установили, что анизотропная диффузия ионов лития на электроде приводит к возникновению локальных дислокаций кристаллической решетки. В результате этого структура анода прекращает быть неоднородной, что приводит к неэффективному транспорту зарядов в нем.
Недолговечности работы литий-ионных аккумуляторов посвящено много работ. Ученые надеются, что их исследование поможет создать новые аккумуляторные батареи, в частности, с электродами из антимонида цинка.
В частности, оно может оказаться полезным при разработке устройств со слоистыми электродами, в которых, по наблюдениям специалистов, изменения в структуре кристаллической решетки проявляют себя сильнее всего.