Lepsze baterie dzięki zastosowaniu szkła?

| Technologia

Akumulatory litowo-jonowe to najpowszechniej używane urządzenia do przechowywania energii. Mają liczne zalety i pewną poważną wadę – małą pojemność. Dlatego też od lat specjaliści poszukują alternatywnej technologii. Od pewnego czasu prowadzone są badania nad obiecującymi pojemnymi bateriami litowo-siarkowymi, a dzięki najnowszym pracom naukowców z Bourns College of Engineering na University of California, Riverside, obietnica może zmienić się w rynkowy produkt.

Akumulatory litowo-jonowe można ładować i rozładowywać setki razy zanim ich pojemność zacznie się zmniejszać. Z litowo-siarkowymi jest ten problem, że w miarę pracy z nimi stają się coraz bardziej brudne. Produkty przemian chemicznych siarki zaczynają „zatykać” akumulator.

Naukowcy z UC Riverside odkryli, że można zapobiec zabrudzaniu się baterii stosując siarkowe nanokulki umieszczone na katodzie i pokryte dwutlenkiem krzemu, czyli szkłem. Grubość warstwy szkła wynosi kilkadziesiąt nanometrów i w żaden sposób nie zakłóca pracy baterii.

Na razie uczeni wciąż prowadzą swoje badania. Mimo, że warstwa szkła została starannie dobrana, jest podatna na pęknięcia. To problem, z którym trzeba sobie poradzić. Naukowcy już zauważyli, że jeśli do katody doda się tlenek grafenu (mrGO), to całość jest bardziej wytrzymała. Taka bateria może być ładowana i rozładowywana 50 raz bez znaczącego spadku pojemności.

Nowa bateria wciąż nie jest wystarczająco wytrzymała i stabilna, by trafić na rynek. Jednak, jako że oferuje 10-krotnie większą pojemność niż akumulatory litowo-jonowe, prace wciąż nad nią trwają. Jeśli uda się zwiększyć jej wytrzymałość do kilkuset cykli, uzyskamy produkt działający kilka lat, co wystarczy, by go skomercjalizować.

szkło akumulator litowo-jonowy litowo-siarkowy bateria