Исследователи из Стэнфордского университета объявили о потенциальном прорыве в технологии твердотельных аккумуляторов, сообщив, что наноразмерное серебряное покрытие может значительно укрепить керамическую основу этих аккумуляторов, которые долгое время страдали от растрескивания и выхода из строя. Результаты исследования, опубликованные 18 января 2026 года, предлагают простое решение серьезной проблемы, препятствующей широкому распространению твердотельных аккумуляторов, которые обещают большую емкость хранения энергии и более быструю зарядку по сравнению с современными литий-ионными аккумуляторами.

В твердотельных аккумуляторах жидкий электролит, используемый в литий-ионных аккумуляторах, заменен твердым электролитом, что обеспечивает повышенную безопасность, более высокую плотность энергии и более быструю зарядку. Однако эти аккумуляторы подвержены образованию трещин в твердом электролите, что приводит к ухудшению характеристик и, в конечном итоге, к выходу из строя. Команда из Стэнфорда обнаружила, что нанесение атомно тонкого слоя серебра на керамический электролит помогает запечатать существующие микроскопические дефекты и предотвратить дальнейшее повреждение литием во время циклов зарядки и разрядки аккумулятора.

"Серебряное покрытие действует как самовосстанавливающийся щит", - объяснил Чаоян Чжао, ведущий исследователь проекта. "Оно заполняет крошечные трещины, которые образуются, и предотвращает их распространение, эффективно продлевая срок службы аккумулятора". Команда Чжао обнаружила, что серебро не только запечатывает существующие дефекты, но и препятствует образованию новых трещин, создавая более равномерное распределение ионов лития внутри электролита.

Последствия этого прорыва значительны для различных секторов, включая электромобили, портативную электронику и системы хранения энергии в масштабах энергосистемы. Твердотельные аккумуляторы, улучшенные этим серебряным покрытием, могут обеспечить электромобили с большим запасом хода и более быстрой зарядкой, решая две основные проблемы потребителей. Кроме того, повышенная плотность энергии может привести к созданию более мелких и легких портативных электронных устройств.

Использование искусственного интеллекта сыграло решающую роль в этом открытии. Исследователи использовали моделирование на основе ИИ для моделирования поведения ионов лития внутри твердого электролита и для прогнозирования оптимальной толщины и распределения серебряного покрытия. Эти симуляции позволили им быстро протестировать различные сценарии и определить наиболее эффективный подход для укрепления основы аккумулятора. Это демонстрирует, как ИИ ускоряет исследования в области материаловедения, позволяя ученым исследовать сложные явления и разрабатывать новые материалы с беспрецедентной скоростью и точностью.

"ИИ становится незаменимым инструментом в исследованиях аккумуляторов", - сказала доктор Элеонора Барнс, эксперт в области материаловедения, не участвовавшая в исследовании. "Он позволяет нам понимать сложные взаимодействия внутри этих материалов на атомном уровне и оптимизировать их производительность способами, которые ранее были невозможны".

Команда из Стэнфорда сейчас работает над масштабированием процесса нанесения серебряного покрытия для массового производства. Они также изучают альтернативные материалы для дальнейшего снижения стоимости и повышения производительности твердотельных аккумуляторов. Исследователи ожидают, что твердотельные аккумуляторы, использующие эту технологию серебряного покрытия, могут быть коммерчески доступны в течение следующих нескольких лет, что потенциально может революционизировать сферу хранения энергии.