Nadchodzą baterie nowej generacji, dużo bezpieczniejsze i wydajniejsze
Wszystko za sprawą naukowców z Carnegie Mellon University, amerykańskiego uniwersytetu niepublicznego w Pittsburghu, którzy opracowali projekt półpłynnej metalowej anody. Szykuje się prawdziwa rewolucja.
Badacze poinformowali właśnie, że opracowali półpłynną litową anodę, która może przynieść prawdziwą rewolucją w projektowaniu baterii - akumulatory litowe z jej wykorzystaniem mają mieć większą pojemność i być znacznie bezpieczniejsze niż typowe baterie wykorzystujące litową folię. Jest to o tyle istotne, że oparte o lit baterie są obecnie powszechnie stosowane w elektronice, głównie za sprawą możliwości przechowywania dużych ilości energii.
Zwyczajowo baterie te składają się z elektrolitu oraz dwóch elektrod, katody i anody, oddzielonych membraną. Kiedy są często ładowane i rozładowywane albo nieodpowiednio przechowywane, pojawia się niestety ryzyko rozszczelnienia, zapłonu, a nawet wybuchu, więc naukowcy od dawna szukają sposobu, żeby coś w tym temacie zmienić - nie wspominając już nawet o konieczności opracowania większych pojemności, ze względu na rosnące zapotrzebowanie współczesnych urządzeń, np. smartfonów z coraz większymi panelami i wydajnością.
Jak twierdzi Krzysztof Matyjaszewski z wydziału chemii Carnegie Mellon: - Zastosowanie litowej anody w bateriach litowo-jonowych ma teoretycznie potencjał znacznego zwiększenia pojemności względem grafitowej anody, ale co najbardziej istotne, musimy mieć pewność, że nasze rozwiązanie jest bezpieczne. Jedną z metod jest zastąpienie płynnego elektrolitu czymś bardziej stabilnym, np. stałym ceramicznym, dzięki temu mamy duże przewodzenie, niepalność i silną odporność na powstawanie niebezpiecznych dendrytów.
Niestety połączenie ceramicznego elektrolitu ze stałą litową anodą nie jest wystarczające do przechowywania i dostarczania energii wymaganej przez większość współczesnej elektroniki. I tu do akcji wkraczają Sipei Li i Han Wang, którzy obeszli ten problem przez stworzenie materiału nowej klasy, który może być stosowany jako półpłynna metalowa anoda, a mowa o hybrydzie polimeru i kompozytu węglowego, która pozostaje płynna w temperaturze pokojowej. Udało się przy tym ustalić, że charakteryzuje się też dłuższą żywotnością niż klasyczne baterie, może znaleźć zastosowanie przy produkcji ogniw samochodowych czy wyspecjalizowanych elastycznych akumulatorów do urządzeń typu wearable. Przyszłość? Niebawem się przekonamy.
Źródło: GeekWeek.pl/eurekalert
