Detaily článku

Nový materiál pro elektrody Li-ion baterií je přibližuje vysněnému cíli

Elektrická auta získávají na popularitě, ale jejich nabíjecí čas je stále limitujícím faktorem. Typické SUV se spalovacím motorem ujede 600 km při tankovacím čase 5 minut. Elektrické auto však potřebuje na srovnatelné nabití více než 1 hodinu. Nový materiál pro elektrody však tento čas významně zkrátil a stává se slibným kandidátem pro technologii Li-ion baterií budoucnosti.

Datum: 16.10.2020

Li-ion baterie, elektroda

Vědci z University of Science and Technology of China (USTC) publikovali výsledky výzkumu, který uskutečnili při optimalizaci nabíjecího procesu Li-ion baterií.

Vědci se zaměřili na materiál grafitové anody. Vrátili se zpět k materiálu z fosforu, což není novinkou, ale tento materiál byl považován za nevhodný, protože se jeho okraje deformovaly a baterie se postupně stávala neefektivní. Vědci nyní zkombinovali výhody obou materiálů - fosforu a grafitu tak, že fosfor se jim podařilo navázat pevnými kovalentními vazbami na nosný grafit. Základní nevýhoda tak odpadla.

Dalším problematickým bodem bylo to, že elektrolyt se v okolí elektrody měnil na méně vodivé kousky a zabraňoval Li-ion přenosu na elektrodu (podobně jako prach usazený na skle). V tomto případě tým aplikoval tenký polymerní gel na povrch elektrody, který obnovoval iontový přenos mezi elektrodami.

Kompozitní anodový materiál umožnil 80% nabití již za 10 minut a v laboratorních podmínkách (pokojová teplota) jej bylo možné testovat při 2000 cyklech bez známek degradace. Celá baterie pak vykazovala hustotu energie 350 Wh na kilogram. Tyto výsledky jsou velmi nadějné pro případnou průmyslovou výrobu. Standardní elektrické auto s baterií o kapacitě 350 Wh/kg dokáže ujet 1100 km na jedno nabití. Pro srovnání může sloužit nyní prodávané auto Tesla Model S, které na jedno nabití ujede 900 km.

Vědci jsou velmi optimističtí a po dalším výzkumu touto cestou chtějí vyvinout Li-ion baterii, která bude cenově i praktickým použitím opravdovým konkurentem nynějším spalovacím motorům.

Zdrojem informací je Chemeurope.
Kredit obrázku: DONG Yihan, SHI Qianhui and LIANG Yan

Pro kompletní informace si přečtěte celý článek.