Zagadka awaryjności baterii litowo-metalowych rozwiązana. Idzie lepsze!

Akumulatory litowo-metalowe są lekkie, przechowują dużo energii i można je bardzo szybko ładować, więc z miejsca okrzyknięto je "rewolucyjnymi". Tyle tylko, że do tej pory nie nadawały się do użytku komercyjnego ze względu na naprężenia mechaniczne występujące podczas ładowania. Zespół Uniwersytetu Stanforda przekonuje jednak, że tajemnicze zwarcia i awarie to już przeszłość, bo w końcu odkrył przyczynę problemów, które od lat były powstrzymywały nas przed korzystaniem z tej technologii.

Zjawisko to intrygowało badaczy od lat - niektórzy wysunęli hipotezę, że było to spowodowane niezamierzonym przepływem elektronów, podczas gdy inni twierdzili, że jest to kwestia chemiczna. Naukowcy Stanforda postanowili raz na zawsze wyjaśnić tę sprawę i za sprawą serii 60 przeprowadzonych eksperymentów udowodnili, że problemy były w rzeczywistości spowodowane nanoskopowymi pęknięciami, wgnieceniami i szczelinami w ceramicznych elektrolitach.

Jak tłumaczy jeden z autorów badania opublikowanego na łamach Nature Energy, prof. William Chueh ze Stanford Doerr School of Sustainability, już niewielkie wgniecenie, zgięcie lub skręcenie baterii może spowodować otwarcie nanoskopowych pęknięć w materiałach i wtargnięcie litu do stałego elektrolitu, co powoduje zwarcie. Jego zdaniem nawet pył lub inne zanieczyszczenia wprowadzone podczas produkcji mogą generować naprężenia wystarczające do spowodowania awarii.

Dzięki nowej wiedzy zespół szuka więc sposobów utwardzenia materiału podczas produkcji, a jeden z pomysłów zakłada wykorzystanie tych samych sił mechanicznych, które... kowal wykorzystuje podczas wyżarzania stali. Naukowcy testują też różne sposoby powlekania powierzchni elektrolitu, aby zapobiegać pęknięciom lub naprawiać je, jeśli tylko się pojawią.