Reinkarnácia zinku. Porazia nové batérie Li-ion technológiu?

Vybuchujúce mobily, aj požiar elektromobilu Tesla asi zaregistroval každý. Lítium-iónové batérie majú okrem atraktívnych vlastností – vysokej energetickej hustote, veľkej kapacite, či absencii pamäťového efektu – aj jednu nepríjemnú slabinu. Pri skrate medzi elektródami môže dôjsť k ich požiaru, či dokonca k výbuchu.

Pozrite siBudú horčíkové batérie „zabijakom“ lítia?

Riziko je nepríjemné hlavne pri elektromobiloch, kde je batéria zložená z veľkého množstva jednotlivých článkov pospájaných sériovo-paralelne.

Riešením môže byť zinok a voda

Výskumníci z A. James Clark School of Engineering pri University of Maryland si myslia, že našli bezpečnejšiu zinkovú batériu s dlhou výdržou, ktorá používa ako elektrolyt vodný roztok soli lítia, aby sa zabránilo potenciálnym požiarom elektroniky.

Vedci vytvorili novú zinkovú batériu, ktorá používa vodný elektrolyt namiesto horľavej látky, aká sa nachádza v lítium-iónových batériách. Ale aby dosiahli vysoký výkon a dlhú výdrž, pridali kovový zinok a lítiové soli.

ZDROJ | SolidEnergy Systems

Podľa jedného z autorov výskumu, postdoktoranda na A. James Clark School of Engineering  Feia Wanga, sa podarilo vyvinúť batériu, ktorá by mohla energetickou hustotou konkurovať Li-ion batériám, ale nehrozí pri nej riziko výbuchu, alebo požiaru.

Pozrite siBatérie elektromobilov by sa mohli nabiť 5x rýchlejšie

Kovový zinok sa považuje za ideálny anódový materiál pre batérie s vodným elektrolytom kvôli vysokej teoretickej kapacite (820 mAh/g), nízkemu potenciálu, vysokej hustote, nízkej toxicite a vysokej bezpečnosti.

ZDROJ | Daimler

Ale chémia v zinkových batériách s vodným roztokom trpí viacerými nevratnými problémami, ako je nízka coulombická účinnosť, rast dendritov pri nanášaní a odstraňovaní kovu a trvalá spotreba vody.

Pokrok je za dverami

Výskum ukázal, že vodný elektrolyt založený na Zn a soli lítia vo vysokých koncentráciách je veľmi účinným spôsobom riešenia týchto problémov. Elektrolyt umožňuje nielen pokovovanie / odstraňovanie bez vzniku dendridov pri takmer 100% coulombickej účinnosti. Zachováva tiež množstvo vody, čo umožňuje výrobu hermetických buniek batérií.

Pozrite siPartnerstvo BMW a Solid Power prinesie pevné batérie pre elektromobily

Viacero firiem a vývojárskych tímov sa snaží vytvoriť bezpečné Li-ion batérie pre elektromobily na báze pevného elektrolytu. Riziko požiaru sa tak síce eliminuje, ale zhoršujú sa schopnosti nabíjania.

Podľa skôr zverejnených informácií však aj na tomto poli došlo k pokroku. Renomovaní výrobcovia batérií, aj niektoré automobilky (vrátane Tesly) už avizovali skoré nasadenie bezpečných batérií s podstatne rýchlejším nabíjaním, než je tomu dnes. V najbližších rokoch sa určite môžeme tešiť na elektromobily so slušným dojazdom, aj na notebooky a elektrické náradie s lepšou výdržou.

ZdrojMashable

Komentáre k článku