Voda jako elektrolyt v Li-Ion baterii
"Vodní" baterii by nemělo hrozit přehřátí ani vznícení. Problémem je zatím výkon, ale zvolená technologie by se mohla uplatnit i při výrobě baterií s elektrodou čistě lithiovou.
Na University of Maryland a v laboratořích americké armády přišli s Li-Ion baterií, která by měla mít uspokojivé provozní parametry (tj. stačit např. pro notebook) a jako elektrolyt používat vodu. Díky tomu by baterii nemělo hrozit vznícení ani výbuch, jako je tomu při dnes nejčastějším použití organických látek v elektrolytu.
Voda jako elektrolyt se dosud využívala v bateriích typu nikl-kov hydrid, ty ale mají nízký výkon.
Nová studie byla zveřejněna v časopisu Joule a vychází ze starší práce publikované v roce 2015 v Science. Zde se popisovala již Li-Ion baterie s vodou v roli elektrolytu, která dokázala dodávat napětí 3V, nicméně u ní docházelo k chemickému poškození elektrod, takže zařízení mělo omezenou životnost. Nový výzkum počítá s tím, že grafitová anoda se proto potáhne speciálním polymerovým gelem. Tento hydrofobní povlak pak elektrodu před chemickou reakcí s vodou do značné míry chrání. I když při provozu baterie se gel může rozkládat, tyto produkty stále zůstávají kolem elektrody a nejsou ve vodě rozpustné. Díky tomu nedojde k prudké reakci elektrody s vodou ani při mechanickém poškození baterie.
Nová baterie navíc dokáže dodávat napětí až 4 V. Zatím ovšem vydrží pouze 50-100 nabíjecích cyklů, vzhledem k ceně by konkurenceschopná podle autorů výzkumu mohla být začít být od asi 500 cyklů.
Chemická stabilizace elektrody tohoto typu by se mohla uplatnit i u baterií s elektrodou přímo z lithia (větší hustota energie, protože se ušetří za elektrochemicky neaktivní grafit) nebo u sodíkovo-iontových baterií, které představují také jednu z možných konkurencí klasických Li-Ion článků.
Zdroj: Phys.org
