Группа исследователей из Московского физико-технического института провела масштабное исследование безопасности различных материалов, применяемых в производстве аккумуляторов. Результаты научной работы были представлены «Газете.Ru«.
В центре внимания ученых оказалась проблема образования дендритов — опасных кристаллических структур, способных вызвать короткое замыкание и последующий взрыв батареи. Используя передовые методы машинного обучения и теорию функционала плотности, специалисты проанализировали поведение трех типов анодов: литиевого, медного и литий-индиевого.
Руководитель лаборатории компьютерного дизайна материалов МФТИ Иван Круглов пояснил механизм исследования: «Мы изучили процессы адсорбции и диффузии атомов лития на поверхностях различных анодов. Полученные данные позволили определить степень риска формирования дендритных структур».
Наиболее уязвимым оказался литий-индиевый анод — именно на нем вероятность образования опасных кристаллов максимальна. В противовес ему, медные аноды продемонстрировали наивысшую устойчивость к появлению дендритов.
Актуальность исследования обусловлена растущей популярностью литий-ионных аккумуляторов, которые, несмотря на высокую емкость, могут представлять серьезную опасность при неправильной эксплуатации. Особенно критичной становится зарядка при низких температурах.
Полученные результаты открывают новые возможности для производителей аккумуляторов. Теперь они смогут заранее оценивать безопасность материалов еще на этапе разработки, что существенно снизит риски для конечных потребителей.
