Литиевые электроды с покрытием из индия обеспечивают аккумуляторным батареям дополнительную мощность и долговечность.
Покрытие предотвращает нежелательные побочные реакции электрода с электролитом, обеспечивает более равномерное осаждение лития во время зарядки и увеличивает внедрение атомов в кристаллическую решетку литиевого анода путем реакции легирования между литием и индием, как выяснили исследователи из Политехнического института Ренсселера совместно с коллегами из Университета Корнелла.
Секретом успеха является хорошая диффузия ионов лития вдоль пограничного слоя. Ученые выполняют покрытие из индия на литии, используя простую химию ионного обмена. Достаточно погружения в раствор специальной соли индия. Затем часть индия откладывается как металл на поверхности литиевого электрода, и соответственно концентрация ионов лития в электролите увеличивается.
Слой индия является однородным и самовосстанавливается, когда к электролиту добавляют небольшие количества соли индия. Во время циклов зарядки-разрядки он остается неповрежденным, его химический состав не меняется и тем самым удается избежать побочных реакций. Кроме того, дендриты больше не появляются, поверхность остается гладкой и компактной.
Модельные расчеты подтверждают успех нового метода. Ионы лития только очень слабо связаны с покрытием из индия. Они образуют сплав с индием, который позволяет им очень быстро перемещаться вдоль слоя до того, как они пройдут через него, и осаждаются на нижний литиевый электрод. В ячейках с коммерческими катодами новые гибридные электроды из индия-лития отработали более 250 циклов при сохранении примерно 90% емкости.
Источник: http://www.sonnenseite.com/de/wissenschaft/indium-lithium-elektroden-revolutionieren-akkus.html