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

Když obrázek není tím, čím se zdá být

Pavel Houser , 10. listopad 2018 06:30

Problematika falešných zpráva je dnes módní záležitostí. Následující výzkum se zaměřuje na jeden spe...

Více







RSS 

Zprávičky

Díky poptávce v Indii a v Evropě je Xiaomi za čtvrtletí v zisku

ČTK , 20. listopad 2018 09:00

Po vstupu na burzu firma hlásí výsledky hospodaření teprve podruhé. Z IPO získala 4,72 miliardy dola...

Více 0 komentářů

Apple snížil výrobní objednávky nových iPhonů

ČTK , 20. listopad 2018 08:00

Apple před několika týdny šokoval investory, když snížil odhad prodeje....

Více 0 komentářů

Veeam v Česku vytvoří 500 nových pracovních míst

Pavel Houser , 19. listopad 2018 16:33

Firma investuje 3,39 miliard korun do svého hlavního centra pro výzkum a vývoj v Praze....

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Před Vánoci vzroste počet karetních transakcí až o čtvrtinu

ČTK , 19. listopad 2018 12:07

Před Vánoci lidé více využívají karty místo ostatních forem plateb....

Více 0 komentářů

Apple a Samsung vs. banky

ČTK , 19. listopad 2018 08:00

Švýcarsko vyšetřuje domácí banky kvůli bojkotu platebních systémů....

Více 0 komentářů

Rovio zvyšuje zisk, potřebuje ale nové hry

ČTK , 18. listopad 2018 08:00

Letos v únoru cena akcií firmy klesla o 50 % pod cenu stanovenou pro primární nabídku akcií....

Více 0 komentářů

Podle Check Pointu malware těžící kryptoměny dominuje dál

Pavel Houser , 17. listopad 2018 08:00

Objevena byla rozsáhlá kampaň šířící RAT malware FlawedAmmyy....

Více 0 komentářů