Изследователи от университета „Цинхуа“ подсилиха електролитите на батерии с твърд електролит чрез флуориран полиетер, подобрявайки безопасността и стабилността при високо напрежение. Екипът е вградил и активни химични агенти в полимера, за да повиши проводимостта на литиевите йони. Според вътрешни лабораторни доклади резултатът е увеличение на капацитета за съхранение на енергия с 86% в сравнение с конвенционалните дизайни.

Тези открития съвпадат с проучване, публикувано в списание Nature Materials по-рано тази година, където подобни архитектури, подсилени с полимери, демонстрират устойчивост на дългосрочни цикли на зареждане без образуване на дендрити – често срещана причина за повреди при този тип батерии.

По-висока безопасност чрез флуориран дизайн

Може би най-значимото подобрение е постигнато от университета „Цинхуа“, който се справя с наболелия проблем за безопасността на батериите. Техният екип въвежда флуорирано полиетерно съединение в електролита, което образува защитен флуориден слой около електрода.

Този слой стабилизира повърхността при условия на високо напрежение, предотвратявайки повреди и термично прегряване – ключов проблем както при батериите с твърд, така и при тези с течен електролит. Съобщава се, че модифицираните клетки са преминали безпроблемно тестове за пробиване с игла и термични изпитания при 120°C. За батерия, от която се очаква да осигури висока енергийна плътност, това ниво на безопасност е особено важно.

Техниката на флуориране има паралели със скорошни изследвания в Лабораторията за изследване на материали към Масачузетския технологичен институт (MIT), която също проучва флуорирани добавки за по-висока устойчивост при високо напрежение в батерийни системи от следващо поколение.

Национална стратегия

Новината идва в ключов момент за сектора на електрическите превозни средства в Китай, тъй като страната се готви да въведе нови стандарти за безопасност на батериите през 2026 г. Очаква се тези регулации да ускорят прехода от конвенционални химични състави като LFP (литиево-желязо-фосфатни) към по-високопроизводителни алтернативи.

Въпреки лабораторния успех обаче, истинското изпитание ще бъде промишленото мащабиране – област, в която много претенденти в сферата на батериите с твърд електролит са се проваляли. Използваните материали остават скъпи, а производствените процеси са сложни. Не е ясно колко скоро тези иновации ще се превърнат в комерсиални продукти.

Все пак, координацията между китайските академични институции предполага нещо повече от изолирани изследвания. Налице са всички индикации за формирането на национална стратегия, която цели да изпревари конкуренти като QuantumScape, Toyota и CATL, които също се надпреварват да решат загадката на батериите с твърд електролит.