Южнокорейские исследователи сделали связующий материал на основе спандекса для литий-ионных аккумуляторов, который почти вдвое продлевает жизнь толстых электродов. В тестах батареи с новой добавкой держали 86,8% емкости после более чем 200 циклов. Для сравнения: обычное решение начинало заметно проседать примерно после 95.
Разработку сделали ученые из Университета Сонгюнгван и Сеульского национального университета. Материал называется Dual-Acting Hybrid Polymer, или DHP. Его прежде всего видят в аккумуляторах для электромобилей, там запас хода упирается не только в химию ячеек, но и в то, как ведут себя электроды.
Идея тут в том, чтобы снять одну из типичных проблем толстых электродов. Когда материал сушат, обычное связующее распределяется неровно, уходит к поверхности и ослабляет структуру. Из-за этого страдают и проводимость, и механическая прочность. В DHP две роли делят между собой разные компоненты: эластичный спандекс помогает переживать трещины, а полиакриловая кислота удерживает частицы электрода вместе.
Для рынка это не пустяк. В отрасли давно ищут способ увеличить ресурс литий-ионных батарей без переделки заводов, поэтому материалы, которые можно встроить в уже работающий техпроцесс, ценятся особенно. На этом фоне DHP выглядит заметнее многих лабораторных образцов, которые хорошо работают только в узкой схеме и требуют нового оборудования.
Если заявленные характеристики подтвердятся на более крупных сериях и в дорожных испытаниях, материал может дойти до массовых аккумуляторов для электромобилей и систем промышленного хранения энергии. У производителей все упрется не только в ресурс, но и в цену связующего на больших объемах: в батарейной индустрии даже небольшой технологический шаг быстро превращается в вопрос миллионов ячеек.