Вчені назвали причину короткого замикання, яке не дозволяє використовувати надшвидку зарядку для акумуляторів. Дослідження було опубліковано в журналі Nature.
За словами інженерів Стенфордського університету, перед ними стояло завдання з’ясувати, чому при швидкій зарядці літій-металевих батарей з твердими електролітами відбувається замикання. Фахівцям вдалося дізнатися, що збої трапляються через виникнення численних мікротріщин на корпусі батареї.
Автори відзначили, що літій-металеві батареї теоретично можна використовувати для дуже швидкої зарядки, але в цьому випадку занадто часто відбувається коротке замикання. Вчені з’ясували, що батарея виявляється дуже чутливою до різних тріщин, які з’являються під час експлуатації.
«Просто невелике вдавлювання, згинання або скручування батарей може призвести до відкриття наноскопічних тріщин у матеріалах і попадання літію в твердий електроліт, що призведе до його короткого замикання», — назвав головну проблему передових акумуляторів провідний автор дослідження Вільям Чуе.
У ході 60 експериментів із застосуванням високоточного мікроскопа вчені визначили, що на поверхні батареї виникають наноскопічні тріщини розміром близько 20 нанометрів. Під час швидкої зарядки ці тріщини розкриваються, дозволяючи електроліту проникнути всередину, що викликає збій. За словами Вільяма Чуе, якщо фахівцям вдасться вирішити проблему міцності акумулятора, то їм вдасться створити батарею нового покоління.