Nauka dla Społeczeństwa

23.02.2024
PL EN
15.06.2023 aktualizacja 15.06.2023

Nowy sposób obróbki elektrolitu stałego poprawia wydajność akumulatorów

Fot. Adobe Stock Fot. Adobe Stock

Naukowcy z Oak Ridge National Laboratory (USA) odkryli, że niewielka zmiana doprowadziła do znacznej poprawy wydajności pewnego rodzaju akumulatora półprzewodnikowego, technologii uważanej za kluczową dla rozwoju pojazdów elektrycznych.

„Powstały materiał był prawie 1000 razy bardziej przewodzący. To ten sam materiał, po prostu zmieniasz sposób jego obróbki, jednocześnie poprawiając wydajność baterii” – wskazali badacze.

Czasami niewielka zmiana prowadzi do wielkich efektów. Sztandarowym przykładem tego twierdzenia jest żelazo, które - gdy dodamy do niego ok. 1,5 procenta węgla - staje się stalą – metalem twardym i wytrzymałym. W nauce można znaleźć wiele podobnych przykładów.

Teraz naukowcy z Oak Ridge National Laboratory odkryli, że niewielka zmiana doprowadziła do znacznej poprawy wydajności pewnego rodzaju akumulatora półprzewodnikowego.

Baterie te wykorzystują stały elektrolit zamiast potencjalnie łatwopalnej cieczy. Gdy akumulator ładuje się lub działa, jony przemieszczają się między elektrodami poprzez elektrolit między nimi. Nowa metoda tłoczenia elektrolitu stałego praktycznie eliminuje pęcherzyki powietrza blokujące przepływ jonów, dzięki czemu akumulator ładuje się dwa razy szybciej.

„Nasz sposób polega na podgrzaniu prasy po rozprowadzeniu na niej elektrolitu, a następnie pozostawieniu elektrolitu do ostygnięcia pod ciśnieniem. Powstały materiał był prawie 1000 razy bardziej przewodzący. To ten sam materiał, po prostu zmieniasz sposób jego obróbki, jednocześnie poprawiając wydajność baterii na wielu frontach” – powiedział główny badacz ORNL Marm Dixit.

Wyniki te pokazują ścieżkę przetwarzania elektrolitów stałych na skalę przemysłową, zapewniając jednocześnie niespotykaną dotąd kontrolę nad ich wewnętrzną strukturą w celu uzyskania bardziej niezawodnej baterii.

Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „ACS Energy Letters”. 

„Opracowanie cienkich, gęstych, pozbawionych defektów warstw stałych elektrolitów jest kluczem do uzyskania praktycznych i opłacalnych komercyjnie akumulatorów półprzewodnikowych. Przedstawiamy łatwą ścieżkę przetwarzania antyperowskitu stałych materiałów elektrolitycznych, które mogą dawać folie/peletki o bardzo dużej gęstości (~100 procent) i wyższych przewodnościach w porównaniu z konwencjonalnymi peletkami prasowanymi jednoosiowo” - napisali autorzy. (PAP)

Tomasz Szczerbicki

szt/ agt/

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

Copyright © Fundacja PAP 2024