Niezależnie od tego, czy ją złożysz, czy pokroisz, ta bateria będzie działać
Zastanawialiście się kiedyś, dlaczego akumulatory w naszych ulubionych gadżetach tak szybko się wyczerpują i czasem potrafią być naprawdę niebezpieczne? Wszystko przez powszechnie stosowane baterie litowo-jonowe, które, choć wydajne, mają swoje ograniczenia.
Naukowcy z całego świata intensywnie pracują nad nowymi technologiami, które pozwolą nam stworzyć baterie jeszcze bardziej wydajne, bezpieczne i trwałe. Jednym z obiecujących rozwiązań są baterie litowo-siarkowe (Li-S).
Większość akumulatorów zasilających urządzenia przenośne, takie jak zabawki, odkurzacze ręczne i rowery elektryczne, wykorzystuje technologię litowo-jonową. Jednak akumulatory te mogą mieć krótką żywotność i a w przypadku uszkodzenia potrafią zamienić się w pochodnię.
Aby rozwiązać problemy ze stabilnością i bezpieczeństwem, naukowcy American Chemical Society (ACS) zaprojektowali akumulator litowo-siarkowy (Li-S) z ulepszoną katodą z siarczku żelaza. Jeden z prototypów zapewnia zasilanie nawet po złożeniu lub przecięciu. Wyniki badań opisano w czasopiśmie ACS Energy Letters.
Więcej akumulatorach przeczytasz na Spider's Web:
Magia chemii i technologii
Siarka została zaproponowana jako materiał do baterii litowo-jonowych ze względu na jej niski koszt i potencjał do magazynowania większej ilości energii niż tlenki litowo-metaliczne i inne materiały stosowane w tradycyjnych wersjach opartych na jonach.
Zespół pokrył katody siarczku żelaza różnymi polimerami i odkrył w początkowych testach wydajności elektrochemicznej, że kwas poliakrylowy (PAA) działał najlepiej, zachowując pojemność po 300 cyklach ładowania i rozładowania.
Bateria, która działa po przecięciu
Następnie naukowcy włączyli katodę siarczku żelaza pokrytą PAA do prototypowego projektu baterii, który obejmował również elektrolit na bazie węglanu, folię litowo-metalową jako źródło jonów i anodę na bazie grafitu. Wyprodukowali, a następnie przetestowali prototypy baterii kieszeniowych i pastylkowych.
Po ponad 100 cyklach ładowania i rozładowania Wang i współpracownicy nie zaobserwowali znaczącego spadku pojemności w ogniwie kieszeniowym. Ogniwo guzikowe zachowało 72 proc. swojej pojemności po 300 cyklach ładowania i rozładowania.
Jednym z najbardziej imponujących osiągnięć naukowców jest stworzenie prototypu baterii Li-S, który zachował pełną funkcjonalność nawet po tym, jak został zgnieciony lub przecięty. To przełomowe odkrycie otwiera zupełnie nowe możliwości zastosowania baterii w urządzeniach mobilnych, a nawet w pojazdach elektrycznych.
Baterie Li-S mogą być znaczącą innowacją w dziedzinie magazynowania energii. Dzięki swoim wyjątkowym właściwościom, mogą zrewolucjonizować sposób, w jaki korzystamy z urządzeń elektronicznych. Choć jeszcze nie trafiły do masowej produkcji, to już dziś możemy być pewni, że przyszłość baterii wygląda niezwykle obiecująco.
