Истражувачи од KAIST, Националниот универзитет Кјунпук и Националниот центар NanoFab во Јужна Кореја претставија нов пристап за литиум-метални батерии без анода. Целта е да се зголеми енергетската густина и да се продолжи работниот век на батериите, што во иднина би можело да донесе полесни електрични возила со поголем досег.
Кај вообичаените литиум-јонски батерии, графитната анода служи како место каде што се складира литиумот при полнење. Концептот без анода го отстранува тој материјал: литиумот се таложи директно врз тенок бакарен струен колектор. Така се ослободува повеќе простор во батеријата за складирање енергија, без нужно да се зголемат нејзините димензии или маса.
Сепак, ваквиот дизајн има значаен технички предизвик. Литиумот не се распоредува секогаш рамномерно на површината. При тоа може да се создадат дендрити, односно остри структури што постепено ја оштетуваат батеријата и го скратуваат нејзиниот век по повеќе циклуси на полнење.
За подобра контрола на таложењето, тимот употребил техника од производството на полупроводници, наречена секундарна спатеринг-литографија. Со неа се формирани микроскопски структури во облик на цевки, широки околу 300 нанометри и високи 150 нанометри. Тие ја зголемуваат достапната површина за таложење на литиумот на приближно четирипати во споредба со рамна бакарна површина.
Дополнително, бакарниот колектор е покриен со многу тенок слој MXene. Овој слој помага при создавање заштитна структура додека батеријата работи, со што се ограничуваат несаканите реакции меѓу литиумот и електролитот, како и растот на дендрити.
Практичната придобивка за електричните автомобили би била можност производителите да изберат помал батериски пакет за ист досег или да задржат слична маса и да добијат поголем досег. Истражувањето, објавено во списанието Advanced Functional Materials, засега останува лабораториски напредок и не е покажано во сериски електричен автомобил.