Piszą o tym na łamach Energy & Environmental Science, wyjaśniając, jakie działania trzeba było podjąć, aby uporać się z niekompatybilnością azotanu litu i 1,3-dioksolanu, które stosuje się w quasi-stałych elektrolitach akumulatorowych. Kluczem do sukcesu okazało się wykorzystanie dodatku na bazie azotanu.
Czytaj też: Poczta Polska zmienia się na lepsze. Czy już wszyscy w Polsce jeżdżą elektrykami?
Dokonany postęp powinien doprowadzić do tworzenia baterii ze stałym elektrolitem cechujących się wyższym bezpieczeństwem, ale i znacznie łatwiejszą produkcją. Kolejną istotną zaletą opisywanej konstrukcji jest to, że do jej uzyskania mogą posłużyć istniejące metody produkcji stosowane obecnie do wytwarzania konwencjonalnych akumulatorów.
Tak wielki sukces nie byłby możliwy, gdyby nie wykorzystanie wspomnianego dodatku, czyli dinitratu glikolu trietylenowego. Ten został zaprojektowany tak, aby wspierał polimeryzację 1,3-dioksolanu. Dzięki tej polimeryzacji możliwe staje się tworzenie bogatej w azot warstwy zwanej interfazą elektrolitu stałego, która ogranicza szkodliwe reakcje oraz zwiększa wydajność akumulatora.
Akumulator zaprojektowany przez naukowców z Niemiec i Chin może być produkowany na dużą skalę i cechuje się wysokim bezpieczeństwem
Testy wykazały, iż wykorzystując opisywane podejście można było zaprojektować kilka różnych akumulatorów. Co więcej, mogą one być ładowane i rozładowywane ponad 2000 razy. Jedno ze stworzonych ogniw miało pojemność 1,7 Ah, gęstość energii 304 Wh kg-1 oraz wysoką stabilność pracy cyklicznej. Po 50 cyklach naukowcy zmierzyli pojemność wynoszącą 79,9%.
Czytaj też: Akumulator-marzenie. Ładowanie samochodów elektrycznych przestanie być problemem
Tania i wydajna produkcja akumulatorów cechujących się wysokim bezpieczeństwem bez wątpienia jest świetną wiadomością. Takowe stosuje się bowiem w bardzo wielu dziedzinach życia. Mówimy przecież o wykorzystywaniu ich między innymi w transporcie czy magazynowaniu energii. W obu przypadkach mówi się przede wszystkim o ograniczeniu emisji gazów cieplarnianych, co można uczynić dzięki elektryfikacji transportu oraz gromadzeniu energii produkowanej z wykorzystaniem odnawialnych jej źródeł. W przypadku tych ostatnich największym problemem jest właśnie ograniczony zakres opcji w kontekście magazynowania. Przez to farmy solarne czy wiatrowe nie mogą w skali roku stanowić niezawodnej alternatywy dla paliw kopalnych. Wydajne akumulatory powinny to zmienić.
