Российские исследователи создали катод из никелата лития с помощью метода молекулярного наслаивания. Новые электроды могут использоваться в аккумуляторах для миниатюрных устройств и сенсоров. Результаты работы опубликованы в журнале Energies.

Для создания миниатюрных устройств, таких как биосенсоры, датчики, «умные часы», и устройств Интернета вещей (IoT) необходимы источники питания малого размера и настраиваемой формы, которые имеют высокую плотность хранения энергии. При этом существующие сегодня литий-ионные батареи не способны к дальнейшей миниатюризации. Поэтому для такой цели необходимо разработать новые устройства хранения энергии.

Аккумулятор состоит в общем случае из двух электродов и электролита. При этом для миниатюризации важно уменьшить размер корпуса, значительную часть которого занимают электроды. Уменьшение размеров традиционных электродов влечет за собой потерю их свойств, из-за чего емкость таких аккумуляторов существенно падает.

Поддержанные грантом Российского научного фонда исследователи показали, что помочь создать миниатюрные электроды может метод молекулярного наслаивания. Исследователям из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ), СПбГУ и Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе РАН удалось получить никелат лития и точно задать его толщину. Авторы показали работоспособность и высокие емкости нового материала при повышении быстродействия. Это может улучшить работоспособность и эффективность устройств с катодом из такого материала, а также уменьшить их размер.

По словам исследователей, тонкопленочные положительные электроды на основе никелата лития и литированные смешанные оксиды с повышенным содержанием никеля могут в будущем стать основой эффективных твердотельных аккумуляторов. Такие устройства будут безопаснее используемых сегодня аккумуляторов благодаря отсутствию жидкого электролита.