Vědci vyvinuli lepší akumulátory, lithium používají netradičně v anodě

V běžných lithiových akumulátorech se lithium spolu s kobaltem používá v katodě, anody jsou pak obvykle mixem grafitu a jiných sloučenin. Vědci z Washington State University to ale zkusili obrátit a pokusili se vyrobit akumulátor, kde je z kovového lithia vyrobena naopak anoda. Katodu pak vyrobili z porézní karbonové struktury a disulfidu selenu, který najdeme i v šamponech. Do elektrolytu přidali ještě pár dalších sloučenin (Py14TFSI a LiNO3), které na anodě vytvoří jakýsi ochranný film. Ten stále zajišťuje možnost cestování elektronů tam a zpět (tedy nabíjení a vybíjení akumulátoru) a zároveň minimalizuje morfologické změny anody. Ty spočívají v růstu jakýchsi stromovitých struktur (dendritů), které jsou právě tím důvodem, proč v průběhu času klesá kapacita lithiových baterií a mohou také způsobit zkrat nebo i požár akumulátoru.

 

 

Vědci otestovali články a i po 500 nabíjecích cyklech dosahovaly vysoké kapacity (velmi výrazný pokles je však v prvních cca 15 nabíjecích cyklech, pak se ale už výdrž moc nemění a klesá okolo 0,03 až 0,08 % za nabití). Výhodou je i to, že nové články by neměly vyžadovat zásadní změnu výrobních postupů a hovoří se také až o dvojnásobné výdrži a vyšší kapacitě. Lithium označují za materiál snů, který je schopen dosahovat nejvyšší energetické hustoty, jen je problém to udělat bezpečně, zejména pokud je použita lithiová anoda. Právě proto nyní pracují na tom, aby vytvořili podobné akumulátory s pevným elektrolytem (tzv. solid-state) a ne tekutým. Problémem je, že solid-state baterie jsou dle jejich slov stále ještě několik let daleko, zatímco toto vylepšení by se mohlo dostat na trh podstatně dříve.

 

Zdroj: news.wsu.edu