Zespół naukowców pod kierownictwem prof. Marcina Molendy, kierownika Zakładu Technologii Materiałów i Nanomateriałów Wydziału Chemii UJ pracuje nad innowacyjnymi prototypami akumulatorów, które mogą zostać wykorzystane w samochodach elektrycznych lub w systemach magazynowania energii.
Czytaj też: Producenci nie będą wysługiwać się dziećmi z Konga. Mamy wreszcie akumulator bez kobaltu
Prace badaczy są motywowane zmianami na świecie i rosnącym zapotrzebowaniem na technologie bateryjne. Niestety obecnie używane akumulatory litowo-jonowe bazują na wyczerpujących się zasobach metali ciężkich (litu, kobaltu, niklu, manganu i innych), a same urządzenia prezentują wysokie ryzyko samozapłonu. Polscy naukowcy szukają zatem sposobów na to, aby zastosować inne metody produkcji i inne surowce do konstrukcji akumulatorów. Ogół tych działań jest nazywany zieloną chemią – dowiadujemy się z komunikatu prasowego Centrum Transferu Technologii UJ.
Akumulator ze skrobi. Katoda bez kobaltu. Pokrywa chroniąca przez pożarem. Oto wynalazki Polaków
Jedną z technologii opracowanych przez zespół prof. Molendy są anody ze skrobii (CAG). Bazują one na żelu węglowym, który pozyskuje się ze skrobi (ryżu, ziemniaków czy kukurydzy). Taka anoda mogłaby zastąpić produkty z grafitu naturalnego i syntetycznego. Autorzy deklarują, że akumulator z taką anodą nie straci na wydajności, ale za to sam ślad węglowy przy jego produkcji będzie bliski zeru. Testy urządzeń wykazały wysoką żywotność anod ze skrobi po ponad 1500 cyklach ładowania i rozładowywania.
Poza innowacyjną anodą naukowcy opracowali również katodę do akumulatorów litowo-jonowych, która nie ma składzie kobaltu, a udział niklu i litu jest odpowiednio 5 i 2 razy mniejszy niż w przypadku tradycyjnych baterii (LKMNO). W tym przypadku uczeni zastosowali wodną technikę z etapem suszenia kondensacyjnego i kalcynacji w umiarkowanych temperaturach. Prof. Molenda przekonuje, że zastosowany lit jest tutaj wykorzystywany w 100 proc., czym różni się od standardowych akumulatorów, gdzie pracuje on w około 50 proc. swoich możliwości.
Czytaj też: Miłośnicy elektryków będą w siódmym niebie. Ten akumulator wytrzyma wszystko
Mamy anodę, mamy katodę, to teraz przyszedł czas na technologię pokrywania materiałów aktywnych w systemach magazynowych cienką powłoka węglową o grubości kilku nanometrów. Dodatkowa warstwa w instalacjach nie tylko zagęszcza energię w akumulatorze, ale również zapewnia najwyższe bezpieczeństwo urządzenia. Ryzyko samozapłonu baterii spada w tym przypadku do zera.
Przedstawiciele UJ podkreślają, że wszystkie wynalazki są objęte ochroną patentową i są gotowe do praktycznego zastosowania. Trwają formalne przygotowania do tego, aby zawrzeć umowę współpracy z ewentualnym przemysłowym inwestorem, który wykorzysta innowacyjne technologie na swoich taśmach produkcyjnych. Wszyscy mamy nadzieję, że niedługo usłyszymy o tym, że polskie innowacje zyskują uwagę u światowych gigantów technologicznych.
