Китайские ученые создали твердотельные аккумуляторы с гибким слоем “брони”, которые выдерживают морозную погоду на природе

Учёные из Международной высшей школы университета Цинхуа (Шэньчжэнь) и Тяньцзиньского университета разработали новый метод повышения прочности, долговечности и надёжности твердотельных аккумуляторов в условиях холода или при высокой мощности

Их исследование «Межфазное взаимодействие с пластичным твёрдым электролитом для твердотельных аккумуляторов» было опубликовано в журнале Nature 29 октября 2025 года (по информации IT-Home).

Твердотельные аккумуляторы считаются перспективной технологией для электромобилей: они накапливают больше энергии и безопаснее жидких аккумуляторов, которые могут перегреваться или воспламеняться. Однако их массовое производство затруднено из-за склонности к растрескиванию и потере работоспособности при быстрой зарядке или в мороз.

Чтобы решить эту проблему, исследователи разработали «гибкий защитный слой» для поверхности батареи. Обычно защитный слой (твёрдая электролитическая фаза, SEI) является твёрдым, но хрупким и может разрушаться под давлением. Когда он трескается, литий накапливается неравномерно, что сокращает срок службы батареи.

Вместо того чтобы делать SEI более твёрдым, учёные сделали его гибким. Они создали слой на основе материалов AG?S и AgF (соединения серебра), который может слегка изгибаться без разрушения. Такая гибкость позволяет поддерживать стабильную структуру и не препятствует прохождению ионов лития.

Испытания показали, что аккумуляторы с новым покрытием:

• проработали более 4500 часов при интенсивном использовании;
• оставались стабильными более 7000 часов при температуре –30 °C (при такой температуре другие твердотельные аккумуляторы обычно выходят из строя).

Конструкция сочетает мягкие и жёсткие материалы, образуя слоистую структуру. Это снижает внутреннее напряжение, предотвращает трещины и обеспечивает равномерное распределение лития во время зарядки и разрядки.

Проектом руководили профессора Фейю Кан и Янбин Хэ (Университет Цинхуа), а также Цюаньхун Ян (Тяньцзиньский университет). Исследование получило поддержку Национального фонда естественных наук Китая, Национальной программы ключевых исследований и разработок, а также Плана научно-технических инноваций Шэньчжэня.

Хотя исследование не означает, что твердотельные аккумуляторы уже готовы к массовому производству, оно предлагает потенциальный путь повышения их надёжности в экстремальных условиях и может способствовать их будущему коммерческому применению.