Naukowcy z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) opracowali nową generację baterii litowowo-metalowych, która obiecuje znacznie większą wydajność, trwałość i krótszy czas ładowania niż kiedykolwiek wcześniej. To odkrycie otwiera drogę do rewolucji w przemyśle elektrycznym i zwiększenia popularności pojazdów elektrycznych.
Baterie litowo-metalowe różnią się od tradycyjnych litowo-jonowych poprzez zastąpienie ciężkiego grafitu litem. Ten ma znacznie większą pojemność energetyczną i jest znacznie lżejszy niż grafit. Jednak jednym z głównych problemów, którym trzeba było stawić czoła przy projektowaniu tych baterii, były dendryty — mikroskopijne struktury krystaliczne, które tworzyły się na powierzchni anody, powodując degradację baterii, zwarcia i potencjalnie pożary.
Naukowcy z Harvard SEAS postawili sobie za cel rozwiązanie tego problemu i stworzenie baterii litowo-metalowych, które są nie tylko wydajniejsze od tradycyjnych, ale także bezpieczniejsze. Ich badania doprowadziły do stworzenia baterii, która może przetrwać co najmniej 6000 cykli ładowania, a czas jej ładowania ogranicza się do kilku minut.
Jednym z kluczowych osiągnięć tych badań jest zastosowanie mikroskopijnych cząsteczek krzemu w anodzie, co pozwoliło na kontrolowanie procesu i zapobieganie tworzeniu się dendrytów. Te mikroskopijne cząsteczki pełnią rolę barier, ograniczając reakcję do płytkiej powierzchni, co sprawia, że jony litu przyczepiają się do powierzchni cząstki krzemu.
W praktyce można to porównać do procesu owijania metalicznego litu wokół cząsteczki krzemu, tworząc jednorodną powierzchnię, na której gęstość prądu jest równomiernie rozłożona. Dzięki temu bateria nie tylko zachowuje swoją trwałość, ale także może być naładowana w zaledwie 10 minut.
Naukowcy z Harvardu przetestowali tę technologię na baterii wielkości znaczka pocztowego, która utrzymała aż 80% swojej pojemności po 6000 cyklach ładowania. To znaczący krok naprzód w porównaniu do obecnych baterii dostępnych na rynku, co może sprawić, że pojazdy elektryczne staną się jeszcze bardziej konkurencyjne. Odkrycie to zostało już zlicencjonowane przez firmę Adden Energy, którą założyli naukowcy z Harvardu. Przedsiębiorstwo zarzeka się, że wkrótce dostarczy baterie litowo-metalowe do smartfonów i innych urządzeń mobilnych.
Nie tylko to, badacze z Harvardu identyfikowali również inne materiały, które mogą być potencjalnie używane jako anody dla przyszłych baterii półprzewodnikowych. To odkrycie otwiera drzwi do dalszych innowacji i może przyczynić się do przyspieszenia rozwoju zrównoważonych źródeł zasilania.
Odkrycie Harvardu zmienia reguły gry w dziedzinie technologii baterii litowo-metalowych. Przynoszą one obietnicę większej wydajności, trwałości i krótszego czasu ładowania, co może skierować nas w stronę wydajniejszych i niezawodnych pojazdów elektrycznych — ale nie tylko. To przełomowe odkrycie, które może zmienić nasz świat.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
