Tradycyjne akumulatory litowo-jonowe można uratować. Naukowcy właśnie to udowodnili
Akumulatory litowo-jonowe są od lat kamieniem węgielnym nowoczesnych przenośnych urządzeń, a teraz również samochodów elektrycznych, więc nic dziwnego, że znalazły się wręcz w samym centrum uwagi, jeśli akurat mowa o magazynach energii. W dążeniu do ich rozwoju, inżynierowie i naukowcy materiałowi intensywnie pracują nad opracowaniem nowych wariantów tychże akumulatorów, które ładują się szybciej, wytrzymują więcej i mają znacznie większą pojemność, co jest kluczowe dla przyszłości elektroniki i pojazdów elektrycznych.
Czytaj też: Akumulatory litowo-jonowe znikają z rynku. Chińczycy pokazują alternatywę
Baterie tego typu są wszechobecne w dzisiejszym świecie, zasilając szeroką gamę codziennie używanych urządzeń elektronicznych. Zwiększenie ich szybkości ładowania jest kluczowe i stało się głównym celem dla badaczy, bo choć ciągle dąży się do akumulatorów na bazie innej technologii tego typu, to już w praktyce pozbycie się akumulatorów litowo-jonowych z rynku będzie wręcz niemożliwe. Jeśli nie w sektorze motoryzacji, to z pewnością w segmencie urządzeń elektronicznych codziennego użytku. Zwłaszcza że naukowcy ciągle osiągają mniejsze lub większe sukcesy na ich poletku.
Tym razem specjaliści z Huazhong University of Technology zaproponowali innowacyjne podejście do opracowywania akumulatorów litowo-jonowych o jeszcze szybszym ładowaniu, a to z wykorzystaniem anody grafitowej, co opisali w badaniu opublikowanym w Nature Energy. Przeczytamy w nim, że te “nowe” akumulatory wykazują znaczące skrócenie czasu ładowania, jednocześnie utrzymując wysoką pojemność przez całe tysiące cykli ładowania. Osiągnięto to poprzez poprawę procesu “desolwatacji Li+” w elektrolitach i zwiększenie dyfuzji przez stały elektrolit, a więc poprawę kluczowych czynników, ograniczających akumulatory z grafitową anodą.
Czytaj też: Trwałe akumulatory tuż za rogiem. Ta nowatorska konstrukcja deklasuje baterie litowo-jonowe
Innowacja polega na opracowaniu nowego materiału anodowego o nazwie P-S grafen, który to składa się z cienkiej warstwy fosforu na powierzchni grafenu. Zespół badaczy wyprodukował te anody i zintegrował je z ogniwami akumulatorów litowo-jonowych, obserwując znaczącą poprawę wydajności. Testy wykazały, że ledwie 10 minut ładowania wystarcza tym akumulatorom do naładowania się do aż 91,2%, a jeśli zadowoli was magiczne 80%, to musielibyście czekać wtedy tylko 6 minut. Ponad 80-procentową pojemnością akumulatora moglibyście się z kolei cieszyć wiele lat, bo po ponad 2000 cyklach ta spadłaby do 82,9%, czyli do wcale nie aż tak niskiego poziomu.
Czytaj też: Jak długo wytrzymają akumulatory w elektrykach? Odpowiedź może nas zaskoczyć
Jak to zwykle z akumulatorami bywa, fajnie się o tym czyta, ale dopóki nie zobaczymy tego typu odkryć w rzeczywistym świecie, dopóty powinniśmy traktować to, co w laboratorium i na papierze, jako tylko ciekawostkę i świadectwo, że coś na rynku rzeczywiście się dzieje.
