Akumulatory litowo-jonowe używane chociażby w pojazdach elektrycznych prędzej czy później odejdą do lamusa. Niemniej jeszcze przez dobrych kilka(naście) lat ta technologia będzie w użytku. Naukowcy z Uniwersytetu Hanyang w Seulu opublikowali w Nature Energy wyniki badań nad nietypowym „myciem” katody w takich akumulatorach. Dlaczego akurat tej części?
Czytaj też: Mam przecierać oczy ze zdziwienia? Boom na elektryki w Polsce sięgnął nawet ciężarówek
Katody stosowane w tej generacji baterii samochodowych są bogate w nikiel. Wielu naukowców przypisuje materiałom budującym katody wysoką niestabilność. Przyczyną tego jest powstawanie resztkowych zanieczyszczeń z litu na powierzchni katody. Wskutek tego dochodzi do groźnych reakcji na granicy katoda-elektrolit, w tym wytwarzania się gazu w trakcie pracy akumulatora. Ponadto obecność litu na elektrodzie prowadzi do jej rychłego uszkodzenia i degradacji.
Elektryki z „przemytym” akumulatorem będą mogły działać dłużej
Wobec takiej sytuacji, naukowcy zastosowali metodę obmywania katody wodą z kobaltem. Okazało się, że taki roztwór nie tylko usuwa pozostałości litu z powierzchni elektrody, ale również tworzy kobaltową powłokę chroniącą przez bezpośrednim kontaktem z ciekłym elektrolitem. Autorzy badań dodają, że „zastosowano również dodatkową warstwę fluorową, która utrudnia rozkład soli, zapobiegając wywoływaniu przez produkty uboczne autokatalitycznych reakcji na granicy faz elektrolit-katoda” – czytamy w artykule.
Czytaj też: Akumulatory z wyższą pojemnością to jedno. Ten uchroni elektryki przed pożarami
Testy nowego „oczyszczonego” akumulatora wykazały, że dodatkowe mycie wydłuża cykl życia katody niklowej, a przy tym nie wpływa negatywnie na gęstość energii i trwałość akumulatora. Sposób, jaki opracowali Koreańczycy, może posłużyć w przyszłości do produkcji jeszcze bezpieczniejszych baterii samochodowych i nie tylko.
Czytaj też: W tym europejskim mieście elektryki wykorzystają jako źródło energii. Nowe rozwiązanie może wiele zmienić
W artykule jednak nie podano, kiedy dokładnie należy przeprowadzać proces obmywania wodą z kobaltem – czy jedynie na etapie produkcji nowego akumulatora, czy również podczas jego recyklingu i przygotowywania do ponownego użytku, kiedy to katoda faktycznie może być zanieczyszczona litem. Z dostępnych informacji możemy wywnioskować, że bardziej skuteczna będzie metoda, kiedy wykorzysta się ją podczas wytwarzania nowych produktów.
