Vedci spravili prelom vo vývoji lítium-iónových batérií. Našli cestu, ako ich spraviť výrazne bezpečnejšími a predĺžiť im životnosť

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.  

Odoberajte Vosveteit.sk cez Telegram a prihláste sa k odberu správ

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

Týchto 5 funkcií, ktoré pravdepodobne aktívne nepoužívate, vám zbytočne míňajú batériu smartfónu

“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.  

Prihláste sa k odberu správ z Vosveteit.sk cez Google správy