W tej potencjalnie rewolucyjnej konstrukcji wykorzystuje się stały elektrolit umieszczony pomiędzy dwiema elektrodami. Szczególnie kusząco wypadają całkowicie stałe baterie litowo-metalowe. Takowe, jak twierdzą inżynierowie, powinny zapewniać wysoką gęstość energii i podwyższony stopień bezpieczeństwa. Problemy te były dość istotne w kontekście akumulatorów litowo-jonowych.
Czytaj też: Akumulatory będą lepsze dzięki banalnemu surowcowi. Właściciele fotowoltaiki, znacie go?
O najnowszej koncepcji czytamy w Nature Energy. Za ustaleniami stoją przedstawiciele Uniwersytetu Maryland, którzy postanowili wdrożyć nową zasadę projektowania bezpiecznych i wysokoenergetycznych całkowicie całkowicie stałych baterii litowo-metalowych. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, wkrótce tego typu konstrukcje będą mogły znaleźć zastosowanie na przykład w elektrycznych samochodach.
Zeyi Wang, który stał na czele zespołu badawczego, podkreśla, że obecnie kluczowym problemem, z którym trzeba się uporać są tzw. dendryty litowe. Niestety, realizacja tego celu nie jest łatwa i opiera się na metodzie prób i błędów. Wang i jego współpracownicy twierdzą, że wyjściem z sytuacji mogłoby być wprowadzenie specjalnej warstwy między anodą litową a elektrolitem stałym w ogniwach akumulatorowych.
Akumulatory znane jako całkowicie stałe baterie litowo-metalowe powinny zapewniać wysoką gęstość energii i podwyższony stopień bezpieczeństwa
Jak miałoby to wyglądać w praktyce? Według samych zainteresowanych, implementacja dodatkowej warstwy między anodą litową a elektrolitem stałym będzie ważna, ale kluczem do sukcesu pozostaną właściwości międzywarstwy. Z przeprowadzonych badań wynika, iż stabilność baterii koreluje z kilkoma kluczowymi właściwościami międzywarstwy. Ta międzywarstwa powinna przede wszystkim być litofobowa, czyli odpychana przez lit, wysoce przewodząca jonowo i lekko przewodząca elektronicznie, a także porowata.
Czytaj też: Chiny badały nowe źródło energii. Akumulatorom litowym powiemy już „papa”?
Zaprojektowane ogniwo okazało się pracować z wysoką stabilnością. Po 350 cyklach ładowania i rozładowywania zachowało 82,4% swojej pierwotnej pojemności przy pracy w temperaturze 60 stopni Celsjusza. Co istotne, wyciągnięte przez autorów wnioski powinny znaleźć zastosowanie względem innych akumulatorów litowych ze stałym elektrolitem, dlatego przeprowadzone badania zasługują na tym większą uwagę.
