🔋 Батарея на 602,5 Вт·ч/кг: рекорд против ресурса

Дальность — главный тормоз для eVTOL (электрических аппаратов вертикального взлёта) и промышленных дронов, которым надо долго держаться в воздухе: коммерческие литий-ионные ячейки с графитовым анодом уже вплотную подошли к теоретическому пределу около 350 Вт·ч/кг.

Поэтому ставку делают на литий-металлический анод: ёмкость у него намного выше, и теоретический потолок уходит далеко за графитовый. Но при высоком напряжении такая ячейка живёт мало: электролит разлагается, на литии растут дендриты. Tianmushan Laboratory (天目山实验室) и Tsinghua University предложили добавку в электролит: на катоде она выращивает плёнку толщиной около 6,1 нм вместо 14 нм с лишним у базового состава, а на литии — неорганический слой, подавляющий дендриты.

Отсюда результат, опубликованный в Nature Communications 24 августа. Ячейка в мягком корпусе класса 10 А·ч выдала 550,7 Вт·ч/кг и сохранила 80% ёмкости после 180 циклов на медленном заряде. С более ёмким катодом на литий-марганцевой основе плотность дошла до 602,5 Вт·ч/кг, но 80% там остаётся уже после 60 циклов. В лаборатории говорят не о готовой батарее для долголетающих аппаратов, а о пути к ней: рекорд плотности взят, ресурс придётся добирать отдельно.