Но есть проблема: при зарядке он расширяется, а защитный слой (SEI) на его поверхности слишком хрупкий.

Из-за этого растут дендриты — иглоподобные структуры, которые прокалывают батарею изнутри, а часть лития превращается в «мертвый» — он больше не участвует в работе.

В итоге аккумуляторы теряют емкость, быстрее выходят из строя и даже могут загореться.

Группа ученых из Чжэнчжоуского, Тяньцзиньского университетов и Хэбэйского технологического университета предложили решение — искусственный защитный слой из сплава алюминия и лития (Al-Li) с добавлением фторида лития (LiF).

Его создают всего за одну химическую обработку.

Результаты опубликованы в издании Frontiers of Chemical Science and Engineering.

Этот слой работает как фильтр, — объясняет профессор Ван Аосюань.

Он пропускает только ионы лития, но блокирует электроны. Дендриты не образуются, а весь литий остается активным. Плюс — он прочнее натурального SEI и лучше смачивается электролитом.

Ученые провели два этапа исследований:

1. Синтез и анализ — подтвердили, что новый слой равномерно покрывает литий, а его состав (Li₉Al₄ + LiF) идеально подходит для быстрого переноса ионов.
2. Тесты батарей — элементы с модифицированным анодом показали емкость 114,3 мА·ч/г после 300 циклов (сохранность 75,5%). Оптимальная толщина слоя — 20 мкм.

Главный секрет в сочетании свойств, — говорит профессор Дэн Цибо.

Слой проводит ионы, но не ток, и при этом механически прочный. Литий осаждается под ним, а не на поверхности, поэтому батарея стабильна.

Этот метод решает ключевую проблему: нестабильность анода. Если технологию масштабируют, мы получим:

• Более безопасные батареи — без риска возгорания из-за дендритов.
• Долгий срок службы — меньше деградации, больше циклов.
• Простое производство — всего один этап обработки вместо сложных процессов.

Пока метод тестировали в лаборатории, но он уже совместим с существующими производствами. Следующий шаг — испытания в промышленных условиях.