Нанопровода, используемые в литий-ионных аккумуляторах, в тысячи раз тоньше человеческого волоса, имеют высокую электропроводность и обеспечивают большую площадь активной поверхности для хранения и переноса электронов. Но в типичной литий-ионной батарее, в ходе повторяющихся циклов зарядки-разрядки, такие волокна увеличиваются в объёме, становятся хрупкими и разрушаются.
Аспирантка Калифорнийского университета в Ирвайне довольно неожиданно сделала открытие, которое может позволить создавать аккумуляторы, способные проработать на порядки дольше современных батарей.
Экспериментируя в лаборатории с различными материалами, Майя Ле Тай нанесла на золотой нанопровод диоксид магния и все это покрыла гелем из электролитов. В результате получился наноаккумулятор с практически неограниченным количеством циклов зарядки-разрядки, способный проработать 400 лет.
Аккумуляторы с электродами на основе нанопроводов имеют высокую проводимость и большую площадь для передачи и хранения электронов. На практике же они деградируют от большого количества циклов зарядки-разрядки. В литий-ионных аккумуляторах нанопровода со временем становятся хрупкими и ломаются.
В ходе экспериментов созданный Ле Тай нанопровод в течение 3 месяцев выдержал 200 тысяч циклов, при этом не было зафиксировано каких-либо признаков износа.
В статье, вышедшей в журнале Energy Letters авторы открытия объясняют такую аномальную стабильность — до сих пор подобные электроды с трудом переживали, в лучшем случае, 6–7 тысяч циклов — воздействием геля на оксидное покрытие. По их предположениям, это придаёт оксиду пластичность, необходимую для того, чтобы без ущерба выдерживать циклические изменения объёма нанопровода.
Предполагается, что благодаря электролитному гелю нанопровод становится гибким, лучше держит форму и не ломается. Кроме этого, в ходе экспериментов удалось значительно укрепить электроды, используемые в литий-ионных аккумуляторах.
