Naukowcy z Rice University w Houston opublikowali na łamach Advanced Materials wyniki badań nad zwiększeniem wydajności baterii litowych. Eksperyment polegał na tym, że powierzchnia anod w bateriach litowych była szczotkowana, aby uzyskać chropowatą teksturę.
Czytaj też: Bateria z papieru? Oto jak niewiele wystarczy, by uruchomić ekologiczny wynalazek!
Następnie sproszkowany fosfor i siarka były wcierane w powierzchnię, tworząc pewnego rodzaju cienki film pokrywający na nowo powierzchnię anody. Tak skonstruowana anoda i połączona z katodą została przetestowana pod kątem wydajności.
Baterie litowe – jak pomogła warstwa fosforu i siarki?
Wyniki okazały się zaskakujące. Po 340 cyklach ładowania baterie litowe zachowały o 70 proc. większą pojemność niż zwykłe akumulatory! Ponadto zmniejszono ryzyko pojawienia się dendrytów na powierzchni anody.
James Tour, chemik z laboratorium, w którym przeprowadzono eksperyment:
To uprościłoby produkcję akumulatorów o dużej pojemności i równocześnie bardzo by je ulepszyło. Wcieranie sproszkowanych fosforu i siarki w anodę litowo-metalową radykalnie zmniejsza tworzenie się dendrytów, które mogą powodować zwarcie baterii, ale również przyspieszać zużycie się materiałów.
Jak dokładnie działa na wydajność baterii wtarty proszek? Okazuje się, że wytwarza on sztuczną warstwę pasywacyjną, która poprawia stabilność podczas cykli ładowania i rozładowywania. Powierzchnia metalu jest stabilizowana – więc można go bezpiecznie i wielokrotnie ładować.
Czytaj też: Wyrzuciłeś baterie paluszki do kosza? A szkoda! Można z nich odzyskać całkiem sporo energii
Badania naukowców z Houston są potwierdzeniem niedawnego odkrycia, że piaskowanie niektórymi proszkami na powierzchniach materiałów może je uczynić wysoce odpornymi na wodę.