Ta jest wręcz tylko niewielką częścią korzyści płynących z przeprowadzonych badań. Stoją za nimi przedstawiciele Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles, którzy podzielili się wyciągniętymi wnioskami w formie publikacji zamieszczonej w Nature. Zebrane przez nich informacje powinny posłużyć między innymi do zwiększenia stopnia bezpieczeństwa akumulatorów litowo-metalowych.
Czytaj też: Jazda elektrykiem pod wodą? Ten jechał i efekty były zaskakujące
Warto w tym miejscu podkreślić, że inne baterie, zwane litowo-jonowymi, są wykorzystywane naprawdę powszechnie, między innymi w samochodach elektrycznych, smartfonach czy też do magazynowania energii produkowanej dzięki farmom solarnym i wiatrowym. Akumulatory litowo-metalowe mogą natomiast pomieścić nawet dwukrotnie więcej energii, lecz jest z nimi pewien bardzo istotny problem: są mało stabilne i stwarzają zagrożenie dla użytkowników.
Lit jest kluczowym składnikiem obecnie wykorzystywanych akumulatorów
Jak wykazali członkowie zespołu badawczego, dzięki proponowanej przez nich metodzie można zapobiegać korozji pojawiającej się na skutek kontaktu litu z metalem. Co więcej, udało się im wykazać, jak atomy litu łączą się w kształt dwunastościanu. Jeden z autorów, Yuzhang Li, przyznaje, że wyniki eksperymentów były po części zaskakujące nawet dla niego i reszty zespołu. Zapobieganie korozji okazało się prowadzić nie do powstawania spodziewanych kształtów, lecz pojedynczego wielościanu.
W długofalowej perspektywie zebrane informacje powinny mieć kluczowe przełożenie na to, jak produkuje się baterie litowo-metalowe. Te mogą na tym samym obszarze pomieścić nawet 10-krotnie więcej litu niż ma to miejsce w przypadku akumulatorów litowo-jonowych. Za większymi możliwościami idą niestety również potencjalnie poważniejsze konsekwencje. Powlekanie litem jest oparte na bardzo starej technice, za sprawą której mogą tworzyć się włókna z wystającymi kolcami. Gdy w akumulatorze dojdzie do skrzyżowania dwóch takich kolców, może dojść do zwarcia i eksplozji.
Znając kształt litu naukowcy mogliby zyskać przewagę w kontekście projektowania bezpieczniejszych akumulatorów. Oczywiście zanim tak się stanie trzeba było zyskać pewność, że możliwe jest tworzenie kostek, które można gęsto upakować, zwiększając nie tylko bezpieczeństwo, ale i wydajność ostatecznej konstrukcji. Amerykańscy naukowcy opracowali technikę osadzania litu zanim w ogóle zdąży utworzyć się korozja. W tym celu przepuścili prąd przez znacznie mniejszą elektrodę, co prowadziło do szybszego transportu energii. W toku eksperymentów okazało się, iż lit tworzył wspomniane dwunastościany mające rozmiary porównywalne do średniej wielkości bakterii.
Czytaj też: Akumulatory litowo-jonowe można poprawić. Pomoże w tym nowa metoda obróbki
Te ostatnie mają z przeprowadzonymi badaniami zaskakująco wiele wspólnego, a to za sprawą techniki użytej do zobrazowania powstałych struktur. Chodzi o tzw. mikroskopię krioelektronową, zazwyczaj wykorzystywaną przez biologów. Coraz częściej okazuje się ona przydatna w materiałoznawstwie, gdzie pozwala na oglądanie naprawdę miniaturowych obiektów. Na zdjęciu głównym możecie dostrzec przykład możliwości tej techniki. I choć nowa metoda osadzania litu wciąż wymaga badania i udoskonalania, to autorzy dotychczasowych postępów bez wątpienia są na dobrej drodze do sukcesu.
