naukawynalazki

Naukowcy opracowali polimer, który przedłuży życie przyszłych akumulatorów

Akumulatory litowo-jonowe mają wiele zalet, mają też kilka wad. Jedną z nich jest fakt, że z każdym cyklem ładowania stają się mniej efektywne. Jednak amerykańsko-chiński zespół badaczy opracował polimer, który może znacząco przedłużyć żywotność stosowanych przez nas baterii.

Naukowcy na całym świecie pracują nad zwiększeniem pojemności akumulatorów litowo-jonowych, przy jednoczesnym zmniejszeniu ich wagi. Rezultaty są różne, ale jeden z najbardziej obiecujących pomysłów na osiągnięcie tego celu zakłada wykorzystanie krzemu do budowy katody. Niestety w takich warunkach krzem, pod wpływem elektronów, zwiększa swoją objętość nawet o 300 procent. Kiedy elektrony są wydatkowane przez tak skonstruowaną katodę, krzem wraca do swojej normalnej objętości co z kolei powoduje, że po kilku cyklach ładowania materiał pęka, a efektywność takiej baterii spada znacząco. W skrócie – przełom jest, ale nie nadaje się do masowego zastosowania.

Na szczęście amerykańsko-chiński zespół naukowców opracował metodę, która pozwoli rozwiązć ten problem – opracowany przez naukowców z Uniwersytetu Stanforda oraz pekińskiego Uniwersytetu Tsinghua polimer nie zapobiega powstawaniu tych pęknięć. Zamiast tego po prostu je naprawia.

„Odkryliśmy, że krzemowe elektrody mogą wytrzymać dziesięć razy dłużej jeśli są pokryte samonaprawiającym się polimerem, który naprawia wszystkie pęknięcia w ciągu kilku godzin,” stwierdził w oświadczeniu prasowym profesor Zhen Bao z Uniwersytetu Stanforda.

Jak na razie tak przygotowane elektrody mogą wytrzymać około stu cykli ładowania, dopiero później opracowany przez badaczy polimer przestaje działać. Naukowcy mają jednak nadzieję, że uda im się zwiększyć wydajność swojego systemu, i już niedługo ich polimer będzie mógł wytrzymać 500 cykli w akumulatorach stosowanych w smartphone’ach, a 3000 w akumulatorach pojazdów elektrycznych.


podobne treści