Elektrolyty ze zkapalnělých plynů a anoda z lithia

Pavel Houser , 28. září 2017 07:30 0 komentářů
Elektrolyty ze zkapalnělých plynů a anoda z lithia

Elektrolyty vyrobené ze zkapalnělého plynu umožní bateriím pracovat i za velmi nízkých teplot. Důležité je, že má přitom jít současně o článek, který bude se slušnou účinností funkční i za teploty běžné. A navíc se nepřehřeje ani nevznítí.

Výzkumníci z University of California v San Diegu tvrdí, že jejich nové Li-Ion baterie pak vydrží do -60 °C (současný limit je kolem -20 °C). Příslušný elektrolyt by mohl zvýšit i funkční rozsah/odolnost elektrochemických kondenzátorů až na -80 °C.

Podle práce publikované v časopisu Science by nové elektrolyty mohly najít využití třeba u dronů pohybujících se vysoko v atmosféře, u leteckých balónů a satelitů. V oblastech s extrémními zimami by baterii pracující na nízkých teplot uvítali i uživatelé elektromobilů. Výhledově by tyto baterie mohly používat například i přístroje na Marsu.

Stabilita nově připravených elektrolytů je dána tím, že jsou připraveny z plynů zkapalnělých za vyššího tlaku. Pro Li-Ion baterii je zatím navržen fluormethan CH3F, pro kondenzátory difluormethan CH2F2. Tyto elektrolyty pak nejen nemrznou, ale zachovávají si i nízkou viskozitu, což umožňuje dostatečnou pohyblivost iontů a tím i výkon článku. Z druhé strany se za vyšších teplot ale v těchto elektrolytech přestávají ionty rozpouštět, takže vodivost baterie klesá. Baterie na bázi zkapalnělého plynu by se proto vůbec neměla dokázat samovolně přehřát/vznítit/explodovat. Ani se přehřátím nepoškodí, přestane včas pracovat a po poklesu teploty bude zase plně funkční. Bezpečnější má být nová baterie také v případě mechanického poškození např. při autonehodě – plyn za atmosferického tlaku prostě unikne a nebude dál reagovat.

Nové elektrolyty by měly umožnit i další nadějné technologie, např. Li-Ion článek, kde by anoda byla přímo z lithia. Takové uspořádání by umožnilo vynechat uhlík jako materiál anody, takže baterie by mohla mít vyšší hustotu energie (na hmotnost); lithium je lehké (respektive má příznivý poměr uloženého náboje na hmotnost). Problém s lithiovou elektrodou kombinovanou se standardními elektrolyty spočívá v tom, že při rozpouštění/srážení kovu na elektrodě se anoda mechanicky poškozuje a mohou vznikat vlákna (dendrity) způsobující až zkrat. Navíc lithium a stávající elektrolyty také vstupují do nežádoucích vedlejších reakcí. Při použití elektrolytů ze zkapalnělých plynů by většina těchto problémů mohla odpadnout.

Na University of California v San Diegu se chtějí dále snažit posunout životnost Li-Ion baterií až na -100 °C, což by např. umožnilo pohon přístrojů i na měsících Jupiteru a Saturnu.

Zdroj: Phys.org


Komentáře

RSS 

Komentujeme

Jak probíhá adopce cloudu

Pavel Houser , 16. únor 2018 09:45
Pavel Houser

Cloud už neznamená jen SaaS, jenže… K dispozici je řada analýz i prognóz, které dokládají, jak se po...

Více








RSS 

Zprávičky

Piezoelektrický jev u jednotlivých molekul umožní nanogenerátory elektrické energie

Pavel Houser , 18. únor 2018 08:00

Piezoelektrický jev odpovídá za vznik elektrického napětí v závislosti na vnějším mechanickém namáhá...

Více 0 komentářů

Také USA obvinily Rusko, že má na svědomí velký loňský kyberútok

ČTK , 17. únor 2018 08:00

Po Británii i Spojené státy obvinily ruskou vládu, že stojí za vlnou kybernetických útoků, která lon...

Více 2 komentářů

Lékařům nebudou letos hrozit pokuty za předpis papírového receptu

ČTK , 16. únor 2018 10:00

"Chceme mít rok na odladění systému a jeho vylepšení," řekl ministr zdravotnictví Adam Vojtěch....

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Jourová: Facebook a Twitter musejí v ochraně spotřebitelů přidat

ČTK , 16. únor 2018 09:00

Nedostatky prý neodstranil zejména Twitter, naopak změny Google+ se zdají být v souladu s unijními p...

Více 0 komentářů

Senátoři se postavili proti nadměrným sankcím kvůli GDPR

ČTK , 16. únor 2018 08:00

Pokuty musí být vždy přiměřené s tím, že dolní sazba pokuty přitom zcela jistě bude nulová," uvedl m...

Více 0 komentářů

Uber v uplynulém roce prohloubil ztrátu na 4,5 miliardy dolarů

ČTK , 15. únor 2018 11:02

Podnik současně získal více než 14 miliard dolarů z nových investic. ...

Více 0 komentářů

Vláda bude u Ústavního soudu hájit zákony o sběru dat na sítích

ČTK , 15. únor 2018 09:00

Má sběr dat o tom, komu lidé volají a kdy se připojují na internet, výrazný vliv na objasňování krim...

Více 2 komentářů