Akumulatory litowo-metalowe są nieco inną generacją baterii, która różni się od litowo-jonowej wersji jedną zasadniczą rzeczą. Zamiast grafitowej anody stosowana jest tutaj jest ujemna elektroda z metalicznego litu. Takie rozwiązanie sprawia, że akumulator jest w stanie przechowywać znacznie więcej ładunków na małej powierzchni, a to w rezultacie chociażby wydłuża zasięg elektryków korzystających z tej technologii.
Czytaj też: Akumulatory będą lepsze dzięki banalnemu surowcowi. Właściciele fotowoltaiki, znacie go?
Naukowcy z amerykańskiego Argonne National Laboratory przeprowadzili szczegółowe analizy nad procesami zachodzącymi wewnątrz akumulatorów litowo-metalowych, skupiając uwagę przede wszystkim na tym, co przeszkadza technologii w wydajnym funkcjonowaniu. W swoim artykule na łamach Joule informują o istnieniu pewnych małych zwarć na powierzchni anody, które nazywają po angielsku „soft-shorts”. Mają one negatywny wpływ na działanie akumulatora.
Akumulatory litowo-metalowe są obiecującą technologią, gdyby nie jedna wada
Okazuje się, że litowa anoda w kontakcie z ciekłym elektrolitem może powodować setki lub wręcz tysiące mikroskopijnych zwarć, które z początku nie zakłócają pracy akumulatora, ale w dłuższej perspektywie czasowej doprowadzają do jego awarii. Jest to również główny powód, dlaczego akumulatory litowo-metalowe nie są tak popularne na rynku.
Czytaj też: Świetne akumulatory w Chinach? Ponoć elektryki przejadą dzięki nim więcej kilometrów
Prowadzone badania polegały na bacznej obserwacji parametrów pracy laboratoryjnego modelu akumulatora. Przez setki godzin doprowadzano do wyładowania i ponownego naładowania baterii, patrząc, jak zmienia się napięcie. Wykazano, że owe soft-shorts pojawiają się dosłownie na milisekundy i ich występowanie zależy od kilku czynników, m.in. temperatury, składu elektrolitu i ilości litowych włókien (filamentów).
Czytaj też: Energetyczny wynalazek 2w1. Ten materiał zbawi akumulatory i coś jeszcze ważniejszego
Poznaliśmy jedną z kluczowych wad naszego Świętego Graala, ale co dalej? Naukowcy w swojej pracy zaprezentowali blisko 20 metod na rozwiązanie problemu z mikroskopijnymi zwarciami. Jest to swoisty „podręcznik”, który posłuży innym zespołom badawczym projektującym akumulatory litowo-metalowe. Miejmy nadzieję, że kolejnym razem, kiedy usłyszymy o nowym prototypie baterii opracowanej w tej technologii, to będzie on już uodporniony na soft-shorts.
