Учёные МФТИ повысили энергоёмкость самых мощных в мире литий-фторуглеродных батарей

Учёные МФТИ разработали добавку к электролиту, которая повысила удельную ёмкость литий-фторуглеродных батарей, критически важных для космоса и медицины.

Российские учёные совершили прорыв в области создания источников энергии для экстремальных условий. Исследователи из Московского физико-технического института (МФТИ) разработали технологию, позволившую увеличить энергоёмкость литий-фторуглеродных батарей — самых мощных одноразовых источников тока в мире. Эти батареи незаменимы для устройств, которые должны работать без замены и обслуживания десятилетиями: от космических аппаратов, спутников и навигационных маяков до медицинских кардиостимуляторов и датчиков в Арктике.

Основной проблемой таких систем была деградация катода: в процессе работы на нём образовывался плотный побочный слой, блокирующий движение ионов лития и резко снижающий эффективность. Команда МФТИ под руководством Софьи Морозовой решила эту задачу, создав специальную сульфоксидную добавку к электролиту. Она формирует на поверхности катода тонкий защитный слой по принципу «защитной наклейки на стекло смартфона», который предотвращает разрушение, но свободно пропускает ионы.

Эксперименты подтвердили успех: удельная ёмкость батареи с модифицированным электролитом достигла 875 мА·ч/г, что более чем на 3% выше, чем у стандартного образца, и является уверенным приближением к теоретическому пределу. Сейчас учёные работают над адаптацией состава для работы в широчайшем температурном диапазоне — от -60°C до +60°C.