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

Jak probíhá adopce cloudu

Pavel Houser , 16. únor 2018 09:45

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