Матеріали для електродів акумуляторів повинні відповідати багатьом вимогам. Вони мають виконувати роль провідників, щоб іони могли переміщатися між електродами. Крім того, їхня структура повинна бути відкритою, аби іони могли легко переміщатися до місць зберігання. Оскільки при накопиченні великої кількості іонів матеріали розширюються, це створює механічні напруги, які можуть призводити до поступового руйнування структури електродного матеріалу.
Оскільки важко отримати всі ці характеристики від одного матеріалу, багато електродів виготовляють із композитних матеріалів, де один компонент відповідає за транспортування іонів, інший — за їхнє зберігання, а можливо, є ще й третій, котрий забезпечує високу провідність. На жаль, це може створювати нові проблеми — руйнування на межах між матеріалами повільно погіршує ємність акумулятора.
Зараз група вчених пропонує матеріал, який, здається, поєднує в собі всі необхідні властивості. Він має прийнятну провідність, дозволяє літієвим іонам переміщатися та знаходити місця для зберігання, а також виготовлений з доступних та поширених елементів. Найголовніше, він здатний до самовідновлення, що дозволяє йому виправляти ушкодження під час циклів зарядки/розрядки.
Висока ємність
Вчені, які переважно працюють в Китаї, поставили перед собою завдання спростити конструкцію катодів. “Традиційні композитні конструкції катодів, що зазвичай містять активний матеріал катода, католіту та електронний провідний добавки, часто обмежені значною часткою електрохімічно неактивних компонентів”, — зазначили дослідники. Вони вважали, що рішенням стане створення універсального матеріалу, який звільнить від більшості з цих компонентів.
Декілька досліджень показали, що хлоринові сполуки добре дозволяють іонам легко переміщатися через матеріал, але не проводять електрику настільки ефективно. Тому вчені вирішили експериментувати з попереднім завантаженням одного з цих матеріалів літієм, зокрема з іржавим хлоридом, оскільки він є дуже дешевим матеріалом.