Zapewne każdemu nowemu nabywcy elektryka zależy na tym, aby mógł przejechać swoim samochodem jak najwięcej na jednym ładowaniu. Można to osiągnąć wtedy, gdy poprawi się parametry pracy akumulatora pod względem jego pojemności i żywotności. Póki co na świecie prym wiodą baterie litowo-jonowe, ale ich odpowiedniki ze stałym elektrolitem „czyhają” za rogiem.
Czytaj też: Wytrzyma najbardziej ekstremalne warunki pracy. Taki jest akumulator, który prześciga Chiny
Naukowcy z Kanady i USA pod kierownictwem Weihan Li z Western University opublikowali w Science Advances artykuł prezentujący akumulator litowy o dużej pojemności i wysokiej stabilności. Przede wszystkim należy zwrócić uwagę, że różni się on standardowych baterii fazą elektrolitu – tutaj ten jest w stanie stałym. Z tego powodu takie akumulatory określa się po angielsku dosłownie solid-state battery.
Akumulator litowy ze stałym elektrolitem może sprostać wymaganiom elektryków. Jak?
Wynalazek amerykańskich inżynierów wyróżnia się elektrolitem zbudowanym ze związku Li9N2Cl3, który w trakcie testów okazał się kompatybilny z litem oraz wysoce stabilny w środowisku powietrznym. Co ciekawe, stały elektrolit z chloru, azotu i litu jest odporny na tworzenie się dendrytów (krzaczkowatych form erozyjnych na powierzchniach wewnątrz akumulatora) przy 10 mA/cm2 i 10 mAh/cm2.
Czytaj też: Ten akumulator naprawdę się wyróżnia. Pierwsza taka obserwacja w historii
Kiedy naukowcy włączyli innowacyjny elektrolit w strukturę akumulatora z katodą bogatą w nikiel (LiNi0.83Co0.11Mn0.06O2), osiągnęli całkiem zadowalające wyniki pracy urządzenia. Urządzenie było zbadane wieloma metodami, w tym poprzez rozpraszanie neutronów (ang. neutron scattering) w dyfraktometrze uporządkowanych materiałów w nanoskali. Po 1500 cyklach ładowania i rozładowywania w temperaturze 0,5 st. C utrzymano wciąż 90,35 proc. pierwotnej pojemności.
Czytaj też: Nowy akumulator wyróżnia się na trzy sposoby. Tak wielu zalet w jednej konstrukcji już dawno nie widzieliśmy
Zdaniem uczonych, testy wykazały, że akumulatory ze stałym elektrolitem mogą w przyszłości spełniać wymagania samochodów elektrycznych, gwarantując nie tylko wysoką pojemność i długą żywotność baterii, ale również duże bezpieczeństwo. Akumulatory z ciekłym elektrolitem łatwo mogą uleć przegrzaniu i samozapłonowi. Ich „stałe” odpowiedniki pod tym względem są o wiele, wiele lepsze.
