Lithiová baterie s nanodiamanty se nepřehřívá

Pavel Houser , 01. listopad 2017 06:30 0 komentářů
Lithiová baterie s nanodiamanty se nepřehřívá

Na Drexlerově univerzitě vyvinuli nové řešení elektrolytu Li-Ion baterií. Inovace by měla předcházet přehřátí, požárům a výbuchům v současnosti nejběžnějších elektrochemických článků.

Yury Gogotsi a jeho kolegové v článku publikovaném v Nature Communinations navrhují přidání nanodiamantů, které by mělo předcházet nežádoucímu usazování lithia na elektrodách; výsledkem těchto procesů bývá časem tvorba vláken (dendritů) a zhoršování výkonu i kapacity baterie, vlákno ale nakonec může i prorůst porézním polymerem oddělující prostor anody a katody a vyvolat zkrat. Tvorba dendritů se někdy přirovnává až k Tetrisu: kousky lithia vylučované do sebe pravidelně nezapadají, a proto stále bobtnají.

Jedna z elektrod (anoda) v současných Li-Ion bateriích bývá proto z grafitu, který růst dendritů oproti čistě lithiové elektrodě omezuje. Protože ale grafit se na výměně elektrických nábojů nijak nepodílí, snižuje se tím kapacita baterie (uložené energie v přepočtu na hmotnost/objem - až desetkrát). Čistě lithiové elektrody se proto dnes využívají jen u jednorázových baterií, které se nedobíjejí – např. v hodinkách.

Použití nanodiamantů by podle autorů nového výzkumu mohlo umožnit spojit čistě lithiovou anodu a opakovaně nabíjenou baterii. Nanodiamanty přidané do elektrolytu mají způsobovat, že lithium se na elektrodě bude vylučovat rovnoměrně a nevytvářet vlákna. Nanodiamanty se na elektrodě vylučují vedle sebe a lithium jejich chování kopíruje, takže baterie podle dosavadních pokusů nezkratuje ani po 100 nabíjecích cyklech. Samotné nanodiamanty se samozřejmě vyrábějí synteticky a nejsou nijak drahé, již se běžně průmyslově používají při elektrolytických výrobách.

I když se nová technologie osvědčí, kvůli bezpečnostním rizikům bude její případné průmyslové nasazení samozřejmě trvat dost dlouho. Vše je třeba otestovat pro různé rozsahy teplot a další proměnlivé fyzikální podmínky. Je možné, že čistě lithiové anody by se nejprve uplatnily stejně jen v určitých aplikacích, nebo v kombinaci s méně hořlavými elektrolyty, speciálními oddělujícími membránami (separátory) apod.

Zdroj: Phys.org


Komentáře

RSS 

Komentujeme

CCDO: další zkratka na obzoru?

Pavel Houser , 17. květen 2018 09:00

Nová náplň práce CIO a ředitelé přes zákazníky, respektive zákaznická data....

Více







RSS 

Zprávičky

Apple začal irské vládě splácet daňový nedoplatek

ČTK , 21. květen 2018 08:00

Doplacení nařídila Evropská komise, podle níž Irsko řadu let poskytovalo Applu neoprávněné daňové vý...

Více 0 komentářů

ČR má v Evropě 3. nejvyšší platbu za 1 GB mobilních dat

ČTK , 20. květen 2018 16:04

Ve výši průměrného měsíčního tarifu patří ČR s 33 dolary k evropskému průměru....

Více 0 komentářů

Algotech a Sugar Factory se spojují

Pavel Houser , 19. květen 2018 09:00

Společnost Algotech oznámila převzetí společnosti Sugar Factory, českého dodavatele řešení pro řízen...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Infineon postaví za 1,6 mld. eur novou továrnu na čipy v Rakousku

ČTK , 19. květen 2018 08:00

Infineon je předním světovým producentem polovodičových řešení, v loňském fiskálním roce dosáhl trže...

Více 0 komentářů

Výrobce displejů Japan Display měl loni rekordní ztrátu

ČTK , 18. květen 2018 12:00

Dodavatel Applu doplácí na pozdní zavedení výroby OLED, v iPhone X Apple používá displeje od Samsung...

Více 0 komentářů

Toshiba smí prodat čipovou divizi

ČTK , 18. květen 2018 09:00

Firma se snaží vzpamatovat z účetního skandálu, před 3 lety přiznala rozsáhlé nesrovnalosti v účetni...

Více 0 komentářů

Nová varianta ransomwaru SynAck je schopná obejít zabezpečení

Pavel Houser , 18. květen 2018 08:00

Technika Process Doppelgänging zahrnuje bezsouborovou injektáž kódu, která využívá zabudované funkce...

Více 0 komentářů