Vedci spravili prelom vo vývoji lítium-iónových batérií. Našli cestu, ako ich spraviť výrazne bezpečnejšími a predĺžiť im životnosť
Výskumníci v rámci novej štúdie vytvorili gélový elektrolyt, ktorý mení vlastnosti batérie.
Výskumníci z univerzity UNIST predstavili významný prelom v oblasti batérií. Vyvinuli nehorľavý gélový polymérový elektrolyt, ktorý výrazne zvýši bezpečnosť tradičných lítium-iónových batérií.
Hoci v praxi sa s nehodami batérií nestretávame až tak často, lítium-iónové batérie majú potenciál vyvolať požiar. Toto riziko je výraznejšie hlavne v prípade elektromobilov, kedy by požiar v podzemnej garáži poškodil nielen vozidlo majiteľa, no mohol by napáchať výrazné škody na iných vozidlách, prípadne ohroziť bezpečnosť celej budovy.
Autori štúdie toto riziko adresovali vytvorením nehorľavého polymérového elektrolytu, ktorý pomáha znižovať riziko požiarov zapríčinených chybou lítium-iónovej batérie. Nehorľavé elektrolyty nie sú novinkou, no existujúce riešenia sa spoliehali na pridané látky s mimoriadne vysokým bodom varu. To však častokrát viedlo k výraznému zníženiu vodivosti iónov, čím sa znížil výkon elektrolytu.
V rámci výskumu vedci pridali stopové množstvo polyméru do elektrolytu, čím vytvorili polopevný elektrolyt. Tento krok zvýšil vodivosť iónov o 33% v porovnaní s existujúcimi tekutými elektrolytmi. Ďalšou výhodou je, že batérie s týmto typom elektrolytu vykázali mimoriadny nárast životnosti, a to až o 110%.
Ako autori štúdie vysvetľujú, najväčšou výhodou nového elektrolytu sú výrazné zlepšenia výkonu a rovnako výrazné zníženia rizika požiaru. Riziko vznietenia elektrolyt znižuje potlačením radikálnych reťazových reakcií počas procesu vznietenia.
Neprehliadnite
“Interakcia medzi polymérizovaným materiálom vo vnútri batérie a prchavých látok nám umožňuje efektívne potláčať radikálne reťazové reakcie. Cez elektrochemickú kvantifikáciu tento prelomový objav výrazne pomôže prispieť k porozumeniu mechanizmu nehorľavých elektrolytov,” tvrdí Jihong Jeong, jeden z autorov štúdie.
Bezpečnejšie lítium-iónové batérie
Výskumníci demonštrovali bezpečnosť batérie radou rôznych experimentov. Nehorľavé elektrolyty môžu byť zakomponované do už existujúcich výrobných procesov, čo v praxi znamená, že sa môžu bezpečnejšie batérie dostať na trh o niečo skorej. Autori štúdie už požiadali o päť patentov v Kórei, čo znamená, že ich elektrolyt nielen funguje, no už je na ceste ku komerčnému využitiu.
Bezpečnejšie batérie predstavujú výrazný skok vpred prakticky v každých oblastiach, kde sa batérie využívajú. Lítium-iónové batérie sú štandardom, ktorý nájdeme prakticky v každých elektronických zariadeniach, od spotrebičov, cez smartfóny, notebooky, nositeľné zariadenia až po elektromobily. Hoci sa už v minulosti objavili prípady, kedy by chybné batérie v smartfónoch spôsobili požiar, problém bezpečnosti lítium-iónových batérií sa vo väčšej miere týka elektromobilov, ako sme naznačili na začiatku.
Väčšia bezpečnosť lítium-iónových batérií určite predstavuje obrovský krok vpred aj vo sfére elektromobilov. Popri bezpečnosti majú tieto typy vozidiel radu ďalších nedostatkov. Elektromobily nie sú dnes praktickou voľbou nielen kvôli vyššej cene a chýbajúcej infraštruktúre, no tieto vozidlá trápi hlavne menší dojazd, dlhé nabíjanie batérie a jej eventuálna degradácia.
Komentáre