Группа ученых из Южной Кореи разработала инновационную технологию, которая значительно увеличивает срок службы твердотельных аккумуляторов — перспективной альтернативы традиционным литий-ионным батареям. Используя недорогой материал, дисульфид молибдена (MoS₂), исследователи смогли сделать батареи более долговечными и безопасными. Результаты исследования опубликованы в журнале Nano-Micro Letters (NML).

Чем отличаются твердотельные батареи?

В отличие от привычных аккумуляторов с жидким электролитом, твердотельные батареи используют твердый электролит. Это повышает их безопасность, снижая риск возгорания, и улучшает надежность. Кроме того, новая технология исключает использование традиционного анода: литий осаждается непосредственно на токосъемник при первом заряде, что увеличивает емкость батареи.

Однако до сих пор такие батареи быстро изнашивались из-за образования «шипов» лития — дендритов, которые разрушали внутреннюю структуру устройства.

Роль дисульфида молибдена

Ключевым элементом новой технологии стал тонкий слой дисульфида молибдена (MoS₂), нанесенный на важные компоненты батареи. Этот материал предотвращает формирование дендритов, защищая аккумулятор от преждевременного выхода из строя. В ходе испытаний батареи с покрытием из MoS₂ продемонстрировали впечатляющую долговечность, проработав более 300 часов, тогда как обычные батареи без такого слоя быстро приходили в негодность.

Преимущества и перспективы

Использование дисульфида молибдена не только увеличивает срок службы аккумуляторов в семь раз, но и сохраняет их высокую емкость. Технология обещает стать прорывом для электроавтомобилей, смартфонов и других устройств, требующих надежных и долговечных источников питания. Благодаря доступности и низкой стоимости MoS₂, производство таких батарей может быть экономически выгодным.

Будущее твердотельных батарей

Ученые уверены, что их разработка способна изменить рынок аккумуляторов. Они прогнозируют, что твердотельные батареи с покрытием из дисульфида молибдена могут выйти на коммерческий рынок уже к 2032 году, постепенно вытесняя традиционные литий-ионные аккумуляторы.