Рубрики В xьюстoнскoм Унивeрситeт Рaйсa скoнструирoвaнa пeрeзaряжaeмaя литий-мeтaлличeскaя бaтaрeя, энeргoeмкoсть кoтoрoй втрoe больше, чем коммерческих литий-ионных устройств. Достичь этого ученым удалось благодаря решению проблемы дендритов — нитевидных литиевых образований, которые растут на электродах и в конечном счёте приводят к короткому замыканию.
В новой батарее используется уникальный анодный материал — гибрид графена и углеродных нанотрубок. Этот материал был создан в Университете Райса в 2012 г., он представляет собой трехмерную углеродную структуру с нанотрубками, ковалентно связанными с плоскостью графена.
Приближаясь к теоретическому максимуму накопления металического никеля, данный материал также препятствует появлению дендритов. «Лес» нанотрубок имеет большую площадь поверхности, по которой литий распределяется равномерно, подавляя рост дендритов.
В созданном учеными прототипе батареи, о котором рассказывает статья в ACS Nano, производительность ограничивается катодом, тем не менее анодный материал достигает удельной энергоёмкости 3,351 мА ч/г, что в десять раз больше, чем у литий-ионных батарей.
При тестировании нового анода в составе батарей с катодами на основе серы, 80% емкости сохранялось после 500 циклов перезарядки, соответствующих примерно двум годам нормальной эксплуатации смартфона. Последовавшее исследование анодов под электронным микроскопом не выявило никаких признаков присутствия дендритов.