Dendryty. Nie jeden raz słyszeliśmy o tych strukturach, które pojawiają się w wielu miejscach. Mowa o „krzaczkowatych” strukturach, które możemy spotkać m.in. na powierzchni skał, gdzie są one agregatami drobnych kryształów minerałów tlenkowych i wodorotlenkowych. Dendryty powstają także na powierzchni anody w bateriach. Tak się dzieje chociażby w przypadku pracy akumulatora litowo-metalowego.
Czytaj też: Rozwiązano problem akumulatorów litowo-metalowych elektrochemicznymi impulsami
Koreańscy naukowcy spróbowali zmodyfikować budowę anody w „baterii”, aby pozbyć się powstających dendrytów. Jest to kluczowe w tej technologii, aby uzyskać długą żywotność urządzenia oraz osiągnąć satysfakcjonującą gęstość energii. Zamiast folii miedziowej instalowanej na powierzchni elektrody wykorzystali oni cienkie jak papier włókno węglowe, które nasycili litem. W jaki sposób je umieścili, opisują w artykule:
Spoiwa są przekształcane w amorficzny węgiel zawierający tlen oraz w węglan sodu (Na2CO3) za pomocą niskotemperaturowego procesu karbonizacji. Prowadzi to do jednolitego zarodkowania litu i stabilnej warstwy międzyfazowej stałego elektrolitu ze składnikami nieorganicznymi.
Akumulator litowo-metalowy wreszcie bez dendrytów. Czas otwierać szampana?
Jednym zdaniem, w takiej strukturze nie powstają dendryty, a dzięki temu gęstość energii rośnie niebagatelnie. Osiągnięto w tym przypadku wartość aż 428 Wh/kg. Ponadto testy elektrochemiczne wykazały, że po 300 cyklach ładowania akumulatora litowo-metalowego zachowuje on 85 proc. swojej pierwotnej wydajności.
Czytaj też: Rekordowo wytrzymałe litowo-metalowe akumulatory w zasięgu nowej anody
Wyniki eksperymentów nadal są dalekie od tego, by od razu móc wykorzystać nowy typ „baterii” w praktyce. Naukowcy deklarują, że podejmą się dalszych prac nad zwiększeniem wydajności urządzenia przy jednoczesnym powstrzymaniu rozwoju dendrytów i zachowaniu tak znakomitej gęstości energii. Miejmy nadzieję, że badania koreańskich uczonych staną się niebawem swoistym „kamieniem filozoficznym” dla akumulatorów tej generacji i dadzą one zielone światło do ich komercyjnego zastosowania.
