Przedstawiciele Chalmers University of Technology piszą o swoich dokonaniach na łamach Journal of The Electrochemical Society. Jak wyjaśniają, dzięki nowej strategii galwanizacji udało im się sprawić, że akumulatory metalowe są bezpieczniejsze w użyciu i cechują się wyższą stabilnością działania. To z kolei przełoży się na wydłużenie ich żywotności, która do tej pory stanowiła poważną bolączkę w odniesieniu do tej technologii.
Czytaj też: To będzie pierwsza taka elektrownia słoneczna na świecie. Wydajność przemówi sama za siebie
Magazynowanie energii stanowi obecnie niezwykle istotną kwestię. Akumulatory stosuje się zarówno w niewielkich rozmiarów elektronice, jak i znacznie masywniejszych samochodach. Elektryczne pojazdy mają coraz większą popularność, dlatego zapotrzebowanie na takie baterie z pewnością nie spadnie na przestrzeni najbliższych lat. A przecież do tego dochodzą inne zastosowania, takie jak gromadzenie energii pozyskiwanej z odnawialnych źródeł.
Wniosek jest jasny: inżynierowie wciąż muszą pracować nad nowatorskimi konstrukcjami, które mogłyby zastąpić dominujące obecnie akumulatory litowo-jonowe. Ich metalowe odpowiedniki wykazują świetne predyspozycje do wdrażania w przemyśle samochodowym. Elektryki z takimi urządzeniami mogłyby zyskać na zasięgu dzięki korzystnemu stosunkowi masy do pojemności akumulatorów metalowych.
Akumulatory metalowe stanowią kuszącą alternatywę dla litowo-jonowych, między innymi ze względu na wyższą pojemność magazynowania
Ich nazwa bierze się od wykorzystywania elektrod wykonanych z metalu. Za przykład mogą posłużyć akumulatory ze stałym elektrolitem, choć w ich przypadku komplikacji dostarczał fakt, iż tworzący je metal jest wysoce reaktywny. W konsekwencji wchodzi w interakcje z otoczeniem, co z punktu widzenia chemików nie zawsze jest mile widziane. A już na pewno nie sprawdza się w przypadku urządzeń służących do przechowywania energii.
Jak zauważyli szwedzcy badacze, w akumulatorach litowo-metalowych może dochodzić do powstawania tzw. dendrytów. Tworzą się one w czasie ładowania i rozładowywania baterii, a ich wpływ na funkcjonowanie tych urządzeń jest zdecydowanie negatywny. Dendryty zaburzają stabilność działania i skracają żywotność baterii. W toku eksperymentów przedstawiciele Chalmers University of Technology zorientowali się, że istnieje sposób na zwalczenie problemu.
Czytaj też: W Chinach powstał akumulator, który może się rozciągać w imponujący sposób. Elastyczna bateria już działa
Dokonali tego poprzez stworzenie elektrody wewnątrz akumulatora dzięki procesowi znanemu jako galwanizacja. Metal nie jest wtedy podatny na reakcje z otoczeniem, co przekłada się na ograniczenie ryzyka powstawania dendrytów. Jak działa galwanizacja? Proces ten polega na przenoszeniu elektronów do elektrody, po którym metal tworzy się na powierzchni elektrody w wyniku reakcji elektronów z jonami z elektrolitu. Na podobnej zasadzie można stworzyć metalową elektrodę bezpośrednio wewnątrz ogniwa akumulatorowego.