Двуслойная мембрана

В швейцарском НИИ материаловедения (EMPA) создана новая мембрана для твердотельных аккумуляторов с металлическим литиевым анодом. «Разработчики электромобилей заявляют, что их новые батареи можно будет заряжать за десять-пятнадцать минут, - объясняет исследователь Константин Кравчук. - Для этого требуется очень высокая плотность тока, при которой дендриты образуются даже в твердотельных аккумуляторах. Кроме того, возникает проблема неравномерного удаления и осаждения лития, из-за чего образуются пустоты, в которых нарушается контакт между электродом и твёрдым электролитом. Площадь контакта сокращается и плотность тока увеличивается ещё сильнее».

В лаборатории EMPA создана необычная мембрана, состоящая из плотного и пористого слоёв оксида лития-лантана-циркония (LLZO). Она обладает высокой ионной проводимостью и отличной химической стабильностью. Плотный слой LLZO предотвращает проникновение дендритов через мембрану, а пористый слой удерживает металл, не давая образовываться дендритам, и увеличивает площадь контактной поверхности.