Самый мощный смартфон становится бесполезным, когда батарея разряжена. Проблемы усугубляются невозможностью определить конкретную причину деградации литий-ионных батарей. Новые исследования показывают, что заряд батареи и мощность могут быть улучшены путем внесения соответствующих изменений в ее конструкцию.
Профессор Вулвертон предполагает, что деградация связана с изменениями, происходящими на катоде.
Для преодоления деградации, ученый рекомендует использование подходящих соединений в качестве покрытия для катода в литий-ионных аккумуляторах, а новый метод может помочь производителям выбрать идеальное покрытие катода материала для литий-ионных аккумуляторов.
Разложение электролита приводит к выделению гиперактивной плавиковой кислоты, которая атакует катод, влияя на мощность батареи.
Покрытие катода будет считаться эффективным, если оно выполняет несколько функций, в том числе, действуя как барьер около катода, чтобы противостоять атакам плавиковой кислоты. Покрытие также должно иметь способность реагировать с плавиковой кислотой, исключая все, что может реагировать с катодом.
Для отбора вероятных кандидатов, исследователи использовали базу данных с информацией о 470000 соединений, которая позволила использовать продукты с неисследованными химическими реакциями для оценки эффективности покрытия.
Из огромного количества продуктов, ученые отобрали 30 материалов и оценили их как пригодные для работы в качестве буферов плавиковой кислоты. Один из них является очень эффективным в предотвращении деградации батареи.
Результаты вычислительной стратегии превзошли многие прошлые попытки, которые искали идеальное катодное покрытие. Все они увязли в затяжном, трудоемком методе проб и ошибок, который предлагает миллионы возможностей для экспериментальных комбинаций.
Новый метод предлагает быстрый ответ о любых возможных комбинациях.