Zespół naukowców z Narodowego Laboratorium Brookhaven Departamentu Energii USA podzielił się w czasopiśmie Nature Communications swoimi obserwacjami na temat natury akumulatorów litowo-metalowych. Jest to nieco inna technologia od obecnie stosowanej w elektrykach. Elektrolit stanowiący medium transportujące jony jest tutaj w stanie stałym. Dzięki temu bateria jest w stanie osiągać o wiele większą pojemność energii oraz, co niemniej istotne, nie ulegnie przegrzaniu lub samozapłonowi tak łatwo.
Czytaj też: Zużyte akumulatory można uratować. Naukowcy opracowali dla nich istny botoks
Oczywiście akumulatory litowo-metalowe wciąż nie są urządzeniami w pełni dopracowanymi. Nawet jeśli gdziekolwiek stosuje się je, to wyłącznie w charakterze prototypów lub po prostu na niewielką skalę. Amerykańscy chemicy postanowili popracować nieco nad samymi elektrolitami oddzielającymi katodę i anodę akumulatora. Wszystko po to, aby wydłużyć żywotność baterii oraz zwiększyć pojemność.
Akumulatory litowo-metalowe z dopracowanym elektrolitem. Wyniki badań są obiecujące
Badania dotyczyły konkretnie interfazy, czyli specjalnej warstwy ochronnej na elektrodach, która zapobiega ich szybkiej degradacji. Niestety ryzyko pojawienia się dendrytów lub innych struktur erozyjnych na powierzchniach katody czy anody prędko prowadzi do zużycia się akumulatora – a przecież ma on pracować co najmniej tak długo jak baterie litowo-jonowe.
Czytaj też: Rewolucyjna katoda odmieniła litowo-siarkowe akumulatory półprzewodnikowe
Zespół wykorzystał związek azotanu cezu (CsNO3) do budowy elektrolitu. Okazało się, że materiał doskonale działa jako “twórca” interfazy na obu elektrodach. W rezultacie testowy akumulator z katodą o wzorze LiNi0,8Mn0,1Co0,1O2 był w stanie pracować przy temperaturze 2 st. C, a po 200 cyklach ładowania wciąż posiadać 80 proc. swojej pierwotnej pojemności.
Czytaj też: W Chinach mają już ultra szybkie akumulatory do elektryków. Zadziałają nawet zimą
Wyniki badań jasno ukazują, że akumulatory litowo-metalowe mają szansę stać się istotnymi elementami w branży, ale wciąż potrzeba więcej działać nad ich rozwojem. Chemicy z Departamentu Energii USA działają w ramach konsorcjum Battery500, którego celem jest tworzeniem baterii o gęstości energii rzędu 500 Wh na kilogram, co stanowi dwukrotność wartości współczesnych, najwydajniejszych akumulatorów. Plan jest ambitny i miejmy nadzieję, że uda się osiągnąć wszystkie zamierzone cele. Wówczas nie tylko elektryki, ale wiele innych urządzeń elektronicznych zyska porządne źródła zasilania o dużej pojemności i długiej żywotności.
