Группа учёных из Университета Боулдера (США) поняла, как создать более долговечные аккумуляторы, которые могут увеличить запас хода электромобилей и срок жизни мелкой техники. Для этого команда использовала мощный рентгеновский аппарат, чтобы выяснить, почему перезаряжаемые литий-ионные аккумуляторы со временем теряют ёмкость.

В деградации аккумуляторов участвуют тонкие процессы на молекулярном уровне, и в литий-ионных батареях, как следует из названия, ионы лития перемещаются от анода к катоду через раствор электролита. Благодаря этому ток питает устройство, а ионы лития возвращаются в анод во время зарядки, чтобы затем всё повторилось сначала.

Однако со временем батарея начинает «садиться» всё быстрее — этот процесс называется саморазрядом. Исследователи поняли, что виной тому молекулы водорода из электролита, которые занимают место в катоде и тем самым мешают ионам лития связываться с ним. В итоге всё меньше ионов лития связывается с катодом, из-за чего сила электрического тока ослабевает, а батарея разряжается быстрее.

Хорошая новость заключается в том, что эту потерю ёмкости можно устранить, если покрыть катод специальным материалом, который отталкивает атомы водорода. Это позволит не только улучшить производительность аккумуляторов, но и обеспечит более высокий запас хода для батарей с низким содержанием кобальта, которые используются в электромобилях.