Akumulatory litowo-jonowe stają się coraz droższe w produkcji. Głównie wynika to z małej dostępności surowców potrzebnych do ich budowy. Takie pierwiastki jak lit, kobalt czy nikiel są uznawane przez wiele krajów jako krytyczne. Niestety ich zasoby w skorupie ziemskiej są dość skromne. Każde działanie na rzecz redukcji użycia któregokolwiek ze składników może znacznie zredukować koszty produkcyjne akumulatorów.
Czytaj też: Szybkie ładowanie i imponująca żywotność. Nowy akumulator zwala z nóg
Chińscy naukowcy z Uniwersytetu Hunan opublikowali w periodyku National Science Open wyniki swoich badań nad odmianą akumulatora litowo-jonowego wykorzystującego minimalne ilości kobaltu. Jak zapewniają autorzy, wynalazek wciąż gwarantuje dużą żywotność, imponującą szybkość ładowania oraz wysoki poziom bezpieczeństwa.
Akumulator z obniżoną zawartością kobaltu wciąż utrzymuje doskonałe wyniki pracy
Prace naukowe skupiały się głównie wokół modyfikacji budowy katody. Zaprojektowano tutaj warstwową elektrodę tlenkową o wysokiej zawartości niklu. Składa się ona ze specjalnej warstwy ochronnej, gradientowej warstwy przewodzącej jony litu oraz stabilnej fazy objętościowej o wzorze LiNi0,6Mn0,4O2. Taka struktura sprawiła, że katoda utrzymała wysoką sprawność ładowania pomimo zredukowanej ilości kobaltu w składzie.
Czytaj też: Akumulatorowa żyła złota w Azji! Znaleźli setki milionów ton kluczowych pierwiastków
Eksperymentalny model akumulatora podczas testów wykazał bardzo dobre wartości parametrów pracy. Po 300 cyklach ładowania i rozładowywania przy wysokim napięciu zachował on 90,4 proc. swojej pierwotnej wydajności. Według naukowców zaprojektowana katoda ma duży potencjał aplikacyjny. „To daje nowe spojrzenie na opracowywanie niedrogich, wysokowydajnych materiałów do akumulatorów litowo-jonowych” – uważa prof. Ningan Lu z Uniwersytetu Hunan, jeden z autorów artykułu.
Czytaj też: Wystarczyła chwila. Tragiczny wypadek w fabryce akumulatorów litowo-jonowych wstrząsnął całą branżą
Powyższy sukces badaczy dokłada kolejną cegiełkę do ogółu osiągnięć chińskiej nauki. Państwo Środka jest jednym z najważniejszych graczy w branży akumulatorów litowo-jonowych. Aby utrzymać swoje produkty w atrakcyjnych cenach, naukowcy poszukują alternatywnych sposobów na redukcję kosztów. Rozwiązanie z katodą o obniżonej zawartości kobaltu doskonale wpisuje się w te zamierzenia.
