Ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC в США разработали технологию, которая позволит в перспективе увеличить ресурс аккумуляторных батарей для мобильных устройств и электромобилей. Одной из проблем является относительно короткий срок жизни литиево-ионных батарей с кремниевыми анодами — постоянно повторяющийся цикл зарядки/разрядки разрушает элементы.

При зарядке литиево-ионной батареи ее объем увеличивается, при потере заряда — уменьшается. Это приводит к появлению трещин и в итоге — к заметному снижению емкости. Как отмечают ученые в опубликованном в журнале Nature материале, в биологических организмах клетки обладают способностью восстанавливать мелкие повреждения. «Возможность самопроизвольно заживлять повреждения является важнейшим фактором, так как позволяет увеличить срок жизни большинства живых существ», — поясняют специалисты.

Ученые создали полимерное покрытие, аналог которого применяется в разработке искусственной «кожи» для роботов. При расширении кремниевого электрода данное полимерное покрытие распадается, а при сужении — вновь «собирается» воедино и в течение нескольких часов «залечивает» трещины.

Исследователям необходимо совершенствовать технологию. Пока им удалось добиться того, чтобы аккумулятор сохранял свою полную емкость после 100 циклов зарядки/разрядки. «Пока это далеко от желаемого (500 циклов для мобильников и 3 тыс. для аккумуляторов для электромобилей), но многообещающе. Полученные данные говорят о том, что технология работает», — заявил представитель группы ученых.