W nowej pracy opublikowanej w czasopiśmie Science opisano właśnie technologię stojącą za nowatorską wersją baterii litowo-powietrznej. Technologia ta może zapewnić znacznie większą gęstość energetyczną niż używane obecnie baterie litowo-jonowe.
Akumulatorowy przełom
Podobno bateria litowo-powietrzna może przetrwać ponad 1000 cykli ładowania i rozładowywania, tracąc jednocześnie zaledwie pięć procent swojej wydajności. Ale czym ta bateria się charakteryzuje?
Otóż, bateria litowo-powietrzna używa jako nośnik tlen z otoczenia. Energia jest w niej magazynowana za sprawą reakcji elektrochemicznej, na drodze której powstaje tlenek litu.
Badacze z Instytutu Technologicznego w Illinois opracowali niedawno ulepszoną baterię litowo-powietrzną, która może pozwolić wyjść tego typu bateriom poza laboratorium. Wykorzystuje ona stały elektrolit bazujący na kompozycie ceramiki i politlenku etylenu. Elektrolit ten jest bezpieczniejszy i wydajniejszy niż płynne elektrolity. Materiały ceramiczne i polimerowe stosowane jako elektrolity osobno mają swoje wady, ale w połączeniu gwarantują zarówno wysoką przewodność, jak i stabilność.
Co istotne, kompozytowy elektrolit pozwolił działać baterii w temperaturze pokojowej, co dotychczas w przypadku akumulatorów litowo-powietrznych nie miało miejsca. Jak poinformował Mohammad Asadi z Instytutu Technologicznego w Illinois, stały elektrolit „wnosi około 75 procent całkowitej gęstości energetycznej” baterii. Jego zdaniem wciąż istnieje jednak przestrzeń na dalsze ulepszenia.
Akumulator litowo-powietrzny byłby w stanie potencjalnie przechowywać jedną kilowatogodzinę energii na kilogram lub więcej – jakieś cztery razy więcej niż obecne baterie litowo-jonowe. W artykule opublikowanym w czasopiśmie Science możemy wyczytać, że bateria litowo-powietrzna wykorzystująca tlenek litu może teoretycznie oferować gęstość energetyczną „porównywalną z benzyną”.
Rozwiązanie czekające na debiut
W przyszłości naukowcy z Instytutu Technologicznego w Illinois zamierzają nawiązać współpracę z prywatnymi partnerami, by spróbować zoptymalizować projekt ich baterii litowo-powietrznej pod kątem produkcji.
Asadi, jeden z autorów pracy opublikowanej w Science, stwierdził, że ich przełom stworzył świetną okazję do wprowadzenia akumulatorów litowo-powietrznych na rynek. Czas pokaże, czy te faktycznie będą wykorzystywane w elektronice. Jeśli trafią na rynek, mają szansę mocno zwiększyć zasięgi samochodów elektrycznych. Dziś te zasięgi pozostawiają wiele do życzenia.
Źródło: EurekAlert, fot. tyt. Canva