Naujos dvijoninės ličio baterijos – atlaiko 3500 visiško iškrovimo ciklų

Transporto elektrifikacijos sėkmė kritiškai priklauso nuo ištvermingų, daugybę iškrovimo ciklų atlaikančių, baterijų. Ličio jonų akumuliatoriai šiam vaidmeniui visai tiktų, jei talpos apribojimai ir kiti sunkumai. Alternatyva jiems galėtų tapti ličio dvijoninės baterijos (DIB), tačiau tarnybos laikas trumpas. Korėjos mokslininkai sukūrė DIB, kurios našumą išlaiko net po 3500 visiško iškrovimo ciklų. Be to, jos greitai įkraunamos ir ~88％ pradinės įkrovos pasiekia vos per 2 minutes.

DIB tuo pačiu metu naudojami ir elektrolito katijonus⁺, ir anijonus⁻, dėl to, lyginant su tradiciniais ličio akumuliatoriais, padidėja energijos tankis. Taip juose galima sukaupti pakankamai energijos. Bet kadangi anijonų ir katijonų dydis skiriasi, įkraunant ir iškraunant grafito anodas plečiasi ir traukiasi, kas sutrumpina akumuliatorių tarnybos laiką.

Pohang mokslo ir technologijos universiteto (POSTECH) ir kitų Pietų Korėjos aukštųjų mokyklų mokslininkų komanda DIB ilgaamžiškumą padidino, sukūrę inovacinį polimerinį jungiamąjį elementą. Rišamosios medžiagos svarbios, užtikrinant įvairių cheminių junginių saugumą akumuliatoriuje. Šiuo atveju, kaip rašoma POSTECH svetainėje, medžiagoje panaudoti azoto vandenilio rūgšties (hidrazoinės rūgšties, azoimido, HN₃) ir akrilo rūgšties (CH₂=CHCO₂H) dariniai.

Azidai, veikiant ultravioletinei šviesai, reaguodami sudaro tvirtus kovalentinius ryšius su grafitu, ir suteikia jam struktūrinį patvarumą traukiantis ir plečiantis. Akrilatai užtikrina ryšio tarp grafito ir jungiančiosios medžiagos atkūrimą, net jei tas ryšys buvo pažeistas.

Eksperimento rezultatai parodė, kad naujosiose dvijoninėse baterijose aukštas našumas išlieka netgi po 3500 visiško iškrovimo ciklų. Be to, jie greitai įsikrauna ir ~88％ pradinės įkrovos pasiekia vos per 2 minutes.

Taip dvijoninės baterijos galėtų tapti ekonomiškai naudinga šiuolaikinių ličio jonų akumuliatorių alternatyva.

hightech.plus