Китайский университет Цинхуа разработал керамическую микролитий-ионную батарею, выдерживающую температуру до 150 °C

Репортаж от Wedoany，Исследовательская группа Китайского университета Цинхуа (Tsinghua University) разработала микролитий-ионную батарею на основе керамических материалов, способную выдерживать экстремальные температуры, что обеспечивает более безопасное решение для питания интеллектуальных датчиков, аэрокосмического оборудования и военных применений.

В отличие от традиционных литий-ионных батарей с легковоспламеняющимся жидким электролитом, эта перезаряжаемая твердотельная батарея стабильно работает при температуре 150 °C и выдерживает кратковременное воздействие до 300 °C без ухудшения характеристик. При воздействии высоких температур или физических повреждениях (например, проколе) летучий электролит традиционных литий-ионных батарей может вызвать возгорание или взрыв, что ограничивает их применение в критически важных областях, таких как системы пожарной сигнализации, датчики промышленного интернета вещей, аэрокосмическая и военная сферы. В статье, опубликованной 5 июня в рецензируемом журнале Matter, исследовательская группа отмечает, что полностью керамическая батарея обладает малыми размерами, высокой плотностью энергии и способна стабильно работать в широком диапазоне температур без внешнего давления, предлагая безопасное и механически прочное решение для питания микроэлектронных устройств.

В литий-ионных батареях обычно используется жидкий электролит в качестве среды для перемещения ионов лития. С распространением миниатюрных устройств, таких как интеллектуальные датчики и носимая электроника, растет спрос на компактные, безопасные источники питания с высокой плотностью энергии, способные работать в суровых условиях. Твердотельные литиевые батареи, использующие твердую среду для передачи заряда, обладают превосходной безопасностью и негорючестью, что делает их объектом активных исследований. Полностью керамические твердотельные батареи являются одним из вариантов для миниатюрных устройств, однако исследовательская группа отмечает, что изготовление более тонких керамических твердотельных электролитов требует баланса между толщиной и механической прочностью — послойное осаждение керамических материалов может нарушить их целостность.

Для решения этой проблемы группа предложила новую многослойную безанодную полностью керамическую микролитий-ионную батарею, повышающую производительность за счет технологии улучшения межслойного контакта. Этот процесс позволяет изготавливать батареи, которые можно штабелировать и легко адаптировать по размеру для различных применений, демонстрируя хорошую работоспособность и стабильность в широком диапазоне температур от 0 до 150 °C. Эксперименты показали, что батарея способна нормально работать даже после воздействия теплового удара при 300 °C в течение 20 секунд.

Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com