Za przełomem stoją przedstawiciele Lancaster University, którzy zaprezentowali informacje na temat swoich dokonań na łamach Nature Communications. Wykorzystana na potrzeby badań metoda nazywa się 3DNRM (3D Nano-Rheology Microscopy) i pozwala na wizualizację trójwymiarowej nanostruktury wewnątrz akumulatorów.
Czytaj też: Tym akumulatorom czas powiedzieć „papa”. Nadchodzi nowa generacja baterii do elektryków
Takie obrazowanie rozciąga się od podwójnej warstwy elektrycznej w skali molekularnej do powierzchniowej warstwy elektrochemicznej. Dokonana wizualizacja nie jest jednak wyłącznie kwestią ciekawostki. Dzięki przeprowadzonym badaniom możliwe będzie dokonanie postępu między innymi w magazynowaniu energii i inżynierii chemicznej w kontekście zastosowań biomedycznych.
Na czele zespołu badawczego stanęła Yue Chen, która wraz ze współpracownikami dokonała historycznych obserwacji rozwoju całej trójwymiarowej struktury stałego interfejsu elektrycznego (SEI). Taka warstwa tworzy się w miejscu styku elektrody i elektrolitu oraz odgrywa kluczową rolę w zapewnianiu akumulatorom pożądanych właściwości.
O tym, jak wygląda wewnętrzna struktura baterii przekonaliśmy się dzięki metodzie 3DNRM
W toku przeprowadzonych analiz naukowcom udało się zidentyfikować najważniejsze aspekty powiązane z tworzeniem się warstwy SEI. Co istotne, nanoarchitektura interfejsów ciało stałe-ciecz jest kluczem do uzyskania wysokiej wydajności baterii. Do tej pory trudno było jednak scharakteryzować interfejsy reakcji w bateriach za sprawą ich niedostępności.
Czytaj też: Nowa bateria podbije niejedno serce. To może być sposób na tanie i skuteczne przechowywanie energii
Główna autorka badań podkreśla, że w ramach dotychczasowych badań zrozumienie mechanizmu powstawania SEI było najbardziej wymagającym i jednocześnie najsłabiej poznanym obszarem. Dopiero za sprawą opracowania nowej metody, czyli 3DNRM, udało się pozyskać zdolność do zapewnienia odpowiednio wysokiej rozdzielczości w nanoskali, a do tego możliwości działania w środowisku pracy baterii.