Významný objav by mohol zvýšiť životnosť batérií až o 44 %

Inžinieri z Riceovej univerzity možno našli spôsob, ako urobiť lítiovo-iónové batérie ešte účinnejšími. Vyvinuli škálovateľnú metódu, ktorá optimalizuje tzv. predlitizáciu, proces, ktorý pomáha zmierniť straty lítia a zlepšuje životnosť batérie. Postup spočíva v pokrytí kremíkových anód stabilizovanejšími kovovými časticami lítia. Keď sa chemická a biomolekulárna inžinierka Sibani Lisa Biswalová z Riceovho laboratória pokúsila na anódy nastriekať vrstvu zmesi častíc, zistila, že dostatočné nastriekanie anód zlepšuje životnosť batérie od 22 do 44 percent.

Okrem toho by batériové články s väčším množstvom povlaku mohli dosiahnuť vyššiu účinnosť. Ide o obrovský objav a mohol by úplne zmeniť spôsob, ako využívame predmety napájané batériami v našom každodennom živote. Telefóny, inteligentné hodinky a rôzne iné predmety poháňané batériami sa pri výrobe potrebnej elektrickej energie spoliehajú na lítiové batérie. Ak sa nám podarí zvýšiť efektivitu prevádzky týchto lítiových batérií tým, že ich postriekame týmito časticami, mohlo by to zlepšiť životnosť batérií vo viacerých oblastiach.

Je tu však aj nevýhoda. Keď sa batérie s časticami cyklicky nabíjali na plnú kapacitu (na 100 %), v nasledujúcich cykloch začali rýchlejšie slabnúť. Celú štúdiu s podrobnými výsledkami nájdete v časopise ACS Applied Energy Materials. Samozrejme, vyššia účinnosť batérií by sa mohla dosiahnuť aj inak. Napríklad nahradenie grafitu v lítiovo-iónových batériách kremíkom by umožnilo dosiahnuť lepšiu energetickú hustotu. Je to preto, že grafit môže obsahovať menej iónov lítia ako kremík. Už teraz sa vyvíjajú veľké snahy o túto náhradu v bežných lítiovo-iónových batériách.

No podobne ako nový sprej s časticami, ktorý zlepšuje účinnosť Li-ion batérií, aj kremík v batériách má určité negatíva. Najväčší problém je, že kremík môže vytvárať tzv. interfázu pevného elektrolytu, ktorá vlastne spotrebúva lítium, čím sa batéria rýchlo opotrebováva. Ak sa však podarí tieto problémy prekonať, nový nástrek častíc a použitie kremíka v lítiovo-iónových batériách by mohli zabezpečiť dlhšiu životnosť a väčšiu spoľahlivosť batérií. 

Zdroj: bgr.com.