SAMSUNG_112022 Advertisement SAMSUNG_112022 Advertisement SAMSUNG_112022 Advertisement

Kvapalná soľ môže vyriešiť problém s odporom v lítiovo-kovových batériách

0

Lítiovo-kovové batérie narážajú na problém s odporom medzi kľúčovými komponentmi. Vedci z japonskej Tokijskej metropolitnej univerzity teraz našli sľubné riešenie v podobe slanej kvapaliny, ktorá znižuje tento odpor. Výsledkom je prototyp batérie s výrazne zlepšenou stabilitou. Čisté kovové lítium ponúka neuveriteľne vysokú hustotu energie. Jeho použitie namiesto grafitu a medi, ktoré tvoria jednu z elektród v dnešných batériách, by preto mohlo priniesť obrovský nárast výkonu, čo by umožnilo napríklad niekoľkodňovú prevádzku smartfónov alebo dlhší dojazd elektromobilov na jedno nabitie.

Doteraz však ich vývoj brzdili problémy so stabilitou. Jeden zo spôsobov, ako ich vedci chcú prekonať, je výmena kvapalných zložiek za pevné. V tomto prípade by sa lítiové ióny, ktoré prenášajú náboj batérie, pohybovali cez pevný elektrolyt namiesto kvapalného materiálu. Aj tieto batérie však majú svoje nedostatky, medzi ktoré patrí nestabilita na rozhraní medzi pevným elektrolytom a elektródami batérie. Experimentovanie s alternatívnymi materiálmi a ďalšími konštrukčnými úpravami na tomto dôležitom priesečníku prinieslo v poslednom čase niekoľko sľubných pokrokov.

Tím z Tokijskej metropolitnej univerzity sa k tomuto problému postavil tak, že vyrobil „kvázi-pevnú“ elektródu na použitie v lítiovo-kovovej batérii s pevným elektrolytom. Výskumníci pracovali s pevným elektrolytom s názvom LLZO, o ktorom je známe, že sa relatívne dobre spája s lítiovo-kovovými anódami, ale spôsobuje vysoký odpor pri spájaní s bežnými katódami. Tím chcel zlepšiť kontakt a znížiť odpor medzi pevným keramickým elektrolytom a katódou pridaním dávky iónovej kvapaliny pri izbovej teplote, čo je soľ v kvapalnom stave.

Dopovanie lítiovo-kobaltovo-oxidovej katódy iónovou kvapalinou vyplnilo malé dutiny na rozhraní medzi ňou a pevným elektrolytom, čo výrazne znížilo akýkoľvek odpor a podporilo transport iónov, keďže iónová kvapalina je tiež iónovo vodivá. Navyše na rozdiel od kvapalných elektrolytov používaných v dnešných batériách je iónovo vodivá kvapalina neprchavá a zvyčajne nehorľavá. Prototyp batérie vykazoval pôsobivú stabilitu, pričom si udržal 80 % svojej kapacity počas 100 cyklov nabíjania a vybíjania pri vysokých teplotách 60 °C. Výskum bol uverejnený v časopise iScience.

Zdroj: newatlas.com.

Zobrazit Galériu

Redakcia

Všetky autorove články

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať