Химики из США случайно обнаружили способ видеть, что происходит внутри работающих аккумуляторов — в местах, где раньше техника была бессильна. Новая методика визуализации помогла исследователям раскрыть причину поломок и указала путь к созданию более надежных батарей. Результаты опубликованы в Nature Nanotechnology.

Команда специалистов изучала новые электролиты — особые вещества между электродами, через которые проходят ионы во время зарядки и разрядки. В одном из опытов, используя мощное рентгеновское излучение Национальной лаборатории Брукхейвена, ученые случайно получили изображение того, что происходит на интерфейсах — границах между электролитом и электродами. Эти «слепые зоны» считаются одним из главных источников проблем в современных аккумуляторах.

Оказалось, что именно на этих скрытых стыках происходит постепенное разрушение структуры электролита при многократных циклах работы, что со временем приводит к полной деградации батареи.

Теперь у инженеров есть инструмент, позволяющий вживую наблюдать за химическими реакциями и архитектурой интерфейсов. Это поможет проектировать новые батареи — более долговечные, энергоемкие и устойчивые к экстремальным условиям.