Wyobraź sobie baterię, która nie tylko ma dłuższą żywotność, ale także automatycznie się wyłącza w razie zapłonu. To właśnie rozwiązanie zaprezentowali południowokoreańscy naukowcy, opracowując innowacyjną baterię litowo-jonową.
Badacze z Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) stworzyli baterię o trójwarstwowej strukturze, która łączy większe bezpieczeństwo i trwałość. Swoje odkrycia opublikowali w magazynie Small.
Problem dendrytów w tradycyjnych bateriach
W konwencjonalnych akumulatorach litowo-jonowych podczas procesu ładowania i rozładowywania mogą powstawać dendryty – struktury przypominające małe gałązki. Te mikroskopijne formacje uszkadzają wewnętrzne elementy baterii, zwiększając ryzyko pożaru lub wybuchu.
Koreańscy naukowcy znaleźli na to sposób, projektując baterię z trzema warstwami ochronnymi. Miękkie warstwy zewnętrzne zapewniają lepszy kontakt z elektrodami, podczas gdy mocna warstwa środkowa wzmacnia integralność strukturalną akumulatora. Dodatkowo elektrolit w nowej baterii zawiera substancje zmniejszające palność, wysoki poziom soli litu oraz zeolit, co zwiększa jej odporność i bezpieczeństwo.
Imponująca żywotność i bezpieczeństwo
Nowa bateria zachowuje 87,9% swojej pojemności po 1000 cyklach ładowania i rozładowywania – to wynik znacząco lepszy niż w przypadku standardowych akumulatorów, które w tym czasie tracą od 20 do 30% swojej wydajności.
Jednym z najbardziej innowacyjnych elementów projektu jest zdolność baterii do samoczynnego wyłączania się w razie pożaru, co znacząco podnosi poziom bezpieczeństwa.
„Oczekuje się, że badania te znacząco przyczynią się do komercjalizacji baterii litowych z elektrolitami, zapewniając jednocześnie lepszą stabilność i wydajność urządzeń do magazynowania energii” – powiedział dr Kim Jae-Hyun, kierujący projektem.
Zastosowania wykraczające poza motoryzację
Chociaż samochody elektryczne są naturalnym odbiorcą tej technologii, możliwości jej zastosowania są znacznie szersze. Nowe baterie mogą znaleźć zastosowanie w smartfonach, urządzeniach ubieralnych, a także w wielkoskalowych systemach magazynowania energii, rewolucjonizując wiele branż.
