Вдохновленные сублимацией кометного льда, ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) в США открыли новый метод создания аккумуляторных материалов. Исследование, опубликованное в Nature Energy 6 марта, показывает, что сублимация оксида лития (Li2O) может значительно улучшить производство монокристаллических компонентов аккумуляторов.
Команда PNNL обнаружила, что пар Li2O ускоряет химическую реакцию, необходимую для образования монокристаллов, при смешивании с богатыми никелем прекурсорами. Этот процесс происходит при атмосферном давлении, что делает его потенциально более быстрым, эффективным и менее дорогим, чем существующие методы. Известно, что монокристаллические материалы повышают срок службы и стабильность аккумуляторов, предотвращая образование микротрещин во время циклов зарядки.
«Это открытие предлагает потенциально более быстрый, эффективный и менее дорогостоящий путь к масштабированию производства литий-ионных аккумуляторов с высоким содержанием никеля», — сказала Цзе Сяо, соавтор статьи. Метод сублимации также позволяет напрямую преобразовывать использованные поликристаллические материалы в монокристаллы, что упрощает процесс переработки и сокращает количество отходов. Эти новые кристаллы продемонстрировали стабильность в течение более чем 1000 циклов зарядки/разрядки, что обещает более долговечные аккумуляторы.
В настоящее время команда сосредоточена на масштабировании процесса с промышленными партнерами для снижения производственных затрат. Они стремятся поставлять монокристаллы стратегическим партнерам к 2026 году, открывая путь к более доступным и долговечным аккумуляторам для различных применений, включая электромобили и хранение энергии в сети.