Za tym niewątpliwym sukcesem stoją przedstawiciele Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology. Z przekazanych przez nich informacji wynika, że kluczowym elementem przeprowadzonych badań było przeprowadzenie modyfikacji w obrębie katody. Element ten stanowi ważny składnik akumulatorów litowych ze stałym elektrolitem, a wdrożone zmiany przełożyły się na poprawę gęstości energii oraz wydłużenie żywotności.
Czytaj też: Bezprzewodowa ładowarka do elektryków pobiła rekord. Poznaliśmy najnowsze wyniki
Publikacja autorstwa chińskich inżynierów poświęcona tym postępom trafiła już na łamy Nature Energy. Jak zauważają sami zainteresowani, w grę wchodzi projektowanie baterii kolejnej generacji, które cechowałyby się wysoką wydajnością, imponującą gęstością i długim czasem użytkowania bez większych spadków pojemności. Cechy te będą kluczowe w kontekście rozwoju sektora energetycznego oraz technologii odnoszących się do elektrycznych samochodów czy elektroniki.
Akumulatory pełnią przecież wyjątkowo ważną funkcję w odniesieniu do pozyskiwania energii z odnawialnych źródeł i odchodzenia od paliw kopalnych. Wszystkie te kwestie są ze sobą połączone i bez sprawnie działających baterii trudno sobie wyobrazić dalszy ich rozwój. Jednym z elementów układanki wydają się akumulatory ze stałym elektrolitem, które miałyby zakończyć prym klasycznych wariantów litowo-jonowych.
Dzięki postępom chińskich naukowców akumulatory ze stałym elektrolitem zyskają imponującą żywotność i gęstość energii
Na drodze do takich zmian stały do tej pory ograniczenia związane z katodami. Wykonane są one z heterogenicznych kompozytów zawierających wiele dodatków. I choć elektrochemicznie nieaktywne, to w istotny sposób przyczyniają się do poprawy przewodnictwa katody. Za sprawą przeprowadzonych eksperymentów Chińczycy doszli do wniosku, że rozwiązaniem problemów będzie wdrożenie strategii homogenizacji katody przy użyciu materiału o zerowym odkształceniu.
Określa się go mianem LTG0,25PSSe0,2, a wśród wyróżniających go cech warto wymienić mieszane przewodnictwo jonowe i elektroniczne. Dzięki temu sprawniej zachodzi efektywny transport ładunku podczas ładowania i rozładowywania bez konieczności włączania dodatków do katody. Bez tych ostatnich można doprowadzić do wzrostu gęstości energii i wprowadzenia dodatkowych cykli ładowania i rozładowywania. Korzyści są więc niezaprzeczalne.
Czytaj też: Gigantyczny elektryczny TIR naładowany w pół godziny. Pierwszy raz widzimy coś takiego
Przeprowadzone testy wykazały, że nowe akumulatory cechowały się pojemnością właściwą wynoszącą 250 mAh na gram. Dla porównania, w przypadku konwencjonalnych odpowiedników litowo-jonowych mowa o wynikach rzędu 100–200 mAh na gram. W odniesieniu do ogniw nowa katoda zapewniała gęstość energii energii 390 Wh na kg, podczas gdy klasyczne akumulatory oferują wskaźniki na poziomie 200–300 Wh na kg. Na przestrzeni 20 000 cykli zmierzono zaledwie 1,2-procentową zmianę objętości przy pracy w temperaturze pokojowej. Jakby pozytywnych wieści było mało, to warto też zauważyć, że proponowane podejście można zastosować względem innych akumulatorów, na przykład litowo-siarkowych czy sodowo-jonowych.
