Ионы в тисках

Учёные из Массачусетского технологического института (MIT) обнаружили неожиданные эффекты в ионолитиевом аккумуляторе с твёрдым электролитом. Такие аккумуляторы считаются перспективными с точки зрения надёжности и ёмкости, поскольку дендриты (древообразные металлические наросты) теоретически не смогут прорезать твёрдый электролит и замкнуть электроды между собой. Это значит, что графит можно будет заменить на металлический литий, резко увеличив удельную ёмкость аккумулятора.

Вопреки ожиданиям в лабораторных экспериментах мягкий металл ухитрялся-таки протыкать слой твёрдого электролита. Как выяснилось, это происходило из-за изменения объёма обоих электродов, приводившего к локальным механическим напряжениям, от которых электролит трескался.

Значит, вся затея насмарку? Нет! Разобравшись с механизмом дендритообразования в твёрдом электролите, учёные решили направить рост дендритов в сторону, чтобы они распространялись вдоль поверхности электрода и не пытались пройти сквозь мембрану и закоротить цепь. Это можно сделать с помощью сгибающего механического усилия, которое возникает, например, благодаря разнице коэффициентов температурного расширения материалов. Можно также приложить к элементу внешнюю механическую силу. Команда обещает скоро продемонстрировать такой элемент.