Odkryto prawdziwy powód tworzenia się dendrytów w ogniwach. Winowajcą są nie reakcje elektrochemiczne, a…
Praktycznie od zawsze uznaje się akumulatory półprzewodnikowe (o stałym elektrolicie i elektrodzie) za te “nowej generacji”, które wyprą z rynku panujące obecnie akumulatory litowo-jonowe i zapoczątkują energetyczną rewolucję swoją wyższą gęstością energetyczną oraz bezpieczeństwem, a nawet niższą wagą. Jednak do tej pory nikt nie opracował prostego i skutecznego sposobu na uchronienie ich ogniw od szybkiej degradacji, która postępuje z każdym kolejnym cyklem ładowania.
W kwestii degradacji wszystko sprowadza się do dendrytów, a więc igiełkowatych struktur, które powstają podczas ładowania, kiedy to jony litu przemieszczają się między dwiema elektrodami i gromadzą na anodzie. Te dendryty mogą przebić separator między elektrodami i w efekcie spowodować zwarcie. Do tej pory utrzymywano, że za ich powstawanie odpowiada proces elektrochemiczny, ale wspomniani naukowcy w badaniu opublikowanym 18 listopada odkryli, że prawda jest inna, bo winowajcą są… naprężenia mechaniczne.
Czytaj też: Chiny chwalą się nowym dronem. Szkoda tylko, że to lichy klon Bayraktara
Odkryli to niespodziewanie, zauważając, że podczas procesu ładowania i rozładowywania ogniwa półprzewodnikowego, przemieszczanie się jonów tam i z powrotem powodowało zmianę objętości elektrod. Ta zmiana objętości powoduje naprężenia w stałym elektrolicie, który musi pozostać w pełnym kontakcie z elektrodami, między którymi jest umieszczony. Przez to, jeśli między nimi występują nawet mikroskopijne skazy (a występują z całą pewnością), to może doprowadzać do ich pękania i w efekcie szczelin, pozwalających na tworzenie się dendrytów.
Czytaj też: Oto izraelskie skrytobójcze drony LANIUS. Rozwiązują największy problem walk w miastach
Zespół wykazał teraz, że te siły są tym, co powoduje szczeliny, które pozwalają na tworzenie się dendrytów. W efekcie udowodnił, że dodanie naprężeń w idealnym kierunku i z idealną siłą w procesie produkcji ogniwa jest odpowiedzią na ten problem. Innymi słowy, tak można rozwiązać problem, który powstrzymuje nas przed energetyczną rewolucją.
