Naukowcy odkryli nowy metal podczas prac nad lepszymi bateriami
Naukowcy zajmujący się materiałami dokonali ciekawego odkrycia podczas prac nad ulepszeniem akumulatorów.
Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego oraz Idaho National Laboratory przeanalizowali wybrane etapy ładowania litu i odkryli, iż powolne ładowanie z niską energią powoduje, że elektrody gromadzą atomy w sposób niezorganizowany. Ten niekrystaliczny, szklisty lit nigdy wcześniej nie został zaobserwowany, a tworzenie podobnych amorficznych metali było bardzo trudne. Nowe badania opisują ewolucję nanonstrukturalnych atomów litu osadzających się na elektrodzie podczas operacji ładowania akumulatora.
Nowe odkrycie naukowców może przełożyć się na przedłużenie żywotności pojedynczych akumulatorów, a także pozwolić na wytwarzanie metali szklistych do innych zastosowań.
Lit metaliczny jest preferowaną anodą do wysokoenergetycznych akumulatorów. Proces ładowania nie jest jednak dobrze poznany na poziomie atomowym. Sposób, w jaki atomy litu osadzają się na anodzie, może zmieniać się w zależności od cyklu ładowania, co prowadzi do nieregularnego ładowania oraz skrócenia żywotności samej baterii. Naukowcy dzięki specjalnym mikroskopom byli w stanie zaobserwować proces strukturyzowania się litu podczas ładowania.
Do czego mogą przydać się tego typu obserwacje? Wyniki badań naukowców mogą pomóc w realizacji amerykańskiego celu Battery500 stworzonego przez Departament Energii, który zakłada opracowanie komercyjnie opłacalnych akumulatorów do pojazdów elektrycznych z mocą na poziomie 500 Wh/kg.
Oprócz tego, nowe zrozumienie działania litu na poziomie atomowym może przyczynić się także do innych zastosowań, w tym tworzenia bardziej wytrzymałych powłok ochronnych.
