Исследователи смогли решить проблему возникновения дендритов в калиевых аккумуляторах, которые являются более дешевой альтернативой литий-ионных технологий.
Зависимость человечества от устройств накопления энергии непрерывно растет, но из-за ограниченности и высокой стоимости лития, повышается спрос на более доступные и безопасные решения. Одним из таких альтернативных вариантов являются калиевые аккумуляторы, которые по производительности могут соперничать с современными литий-ионными.
Однако, как и все металлические батареи, они страдают от дендритов (отростков на аноде), которые образуются в процессе зарядки/разрядки, и в конечном итоге могут спровоцировать короткое замыкание и возгорание устройства.
Группа ученых из Политехнического института Ренсселера из Мэрилендского университета нашла решение этой проблемы с помощью контроля внутренней температуры и сглаживания образующихся дендритов.
Суть заключается в том, что, всякий раз, когда аккумулятор не используется, встроенная система управления начинает нагревать его. При этом температура не плавит металл, но поднимается достаточно высоко, чтобы активировать самовосстановление отростков за счет активации поверхностной диффузии атомов калия, вынуждая их перемещаться в боковом направлении.
Данный метод применим и к литий-металлическим батареям, но исследователи обнаружили, что калиевым требуется гораздо меньше тепла для завершения процесса самовосстановления.
Напомним, что в ноябре Сколтех также сообщил о разработке высокомощных калиевых аккумуляторов, заряжающихся за 10 секунд.
текст: Илья Бауэр, фото: Proceedings of the National Academy of Sciences, Naked Science
