Batéria s pevným elektrolytom predĺži dojazd elektromobilov

Technológie
0

Polovodičové batérie, kde elektrolyt pozostáva z pevného, a nie z tekutého materiálu, majú obrovský potenciál pre budúce aplikácie na skladovanie energie, ale majú problémy so stabilitou, ktoré ovplyvňujú ich životnosť. Nový dizajn prináša riešenie tohto problému. Medzinárodný výskumný tím vyvinul nový materiál elektród, ktorý si zachováva svoj objem počas nabíjania, aby batéria vydržala stovky cyklov.

Prevádzkovanie elektrického vozidla alebo smartfónu s polovodičovou batériou namiesto dnešnej lítiovo-iónovej architektúry by mohlo viesť k tomu, že budú bežať dlhšie, kým sa budú musieť dobíjať, a budú vyžadovať menej času potrebného na nabíjanie. Tím tvrdí, že jeho nová elektróda ponúka bezprecedentnú stabilitu. Materiál je vyrobený z titaničitanu lítneho a oxidu vanadičného lítneho rozdrobeného na častice veľkosti nanometrov. Tento materiál, ktorý sa používa ako elektróda batérie, ponúka vysokú kapacitu a umožňuje reverzibilné vkladanie a extrakciu lítiových iónov počas nabíjania a vybíjania.

Výsledkom je elektródový materiál, ktorý si počas prevádzky zachováva rovnaký objem. Vedci to pripisujú krehkej rovnováhe, ktorá nastáva pri odsune iónov lítia a migrácii iónov vanádu z ich pôvodných pozícií, aby vyplnili tieto prázdne miesta. Keď sú zmršťovanie a rozpínanie dobre vyvážené, zachováva sa stabilný rozmer počas nabíjania alebo vybíjania batérie.

Nový materiál elektródy bol testovaný v batériovom článku v pevnom stave a fungoval pôsobivo, s vysokou kapacitou 300 mAh/g, a čo je možno najdôležitejšie, bez degradácie počas 400 cyklov nabíjania a vybíjania. Tím plánuje pokračovať v zdokonaľovaní elektrolytu s cieľom vytvoriť batérie s vyššou bezpečnosťou a životnosťou pre elektrické vozidlá. To by mohlo pomôcť odštartovať novú éru, v ktorej sa budú elektromobily nabíjať oveľa rýchlejšie a prekonávať väčšie vzdialenosti. Výskum bol publikovaný v časopise Nature Materials.

Zdroj: newatlas.com.

Redakcia

Všetky autorove články

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať