Díky nanodiamantům mohou být vybuchující baterie minulostí

Vědci z Drexelovy univerzity v USA nalezli způsob, jak zvýšit bezpečnost lithio-ionových baterií s využitím nanodiamantů.

Díky nanodiamantům mohou být vybuchující baterie minulostí


Zjistili, že smícháním nanodiamantů s roztokem elektrolytu zabraňuje tvorbě dendritů, což je primární příčina přehřívajících se a vybuchujících baterií.

Doktor Yury Gogotsi a jeho tým nedávno publikovali studii v časopise Nature Communications. V té zhruba popisují, jak využít miniaturní diamanty v elektrolytu pro eliminaci dendritů, které vedou ke zkratům v bateriích.

Lithio-ionové baterie jsou tvořeny třemi primárními komponenty: kladnou elektrodou z oxidu lithia zvanou katoda, negativní elektrodou čili anodou vytvořenou z uhlíku a elektrolytem z lithiových solí. Tento elektrolyt je umístěn mezi katodou a anodou, což v průběhu nabíjení a vybíjení umožňuje výměnu iontů.

Po této výměně dochází k pokovení, které není jednotné a na anodě tak vytváří usazeniny. Tyto usazeniny postupně rostou a tvoří ostré pramínky, které mohou proděravět tenkou membránu elektrolytu. Když se katoda a anoda smíchají, vytváří to zkrat. Běžné je přehřívání, které může vést k požáru nebo explozi. Tato eventualita je výrazně snížena, když se v katodě místo čistého lithia využije oxid kovu, ale nevýhodou je v tomto případě kratší životnost baterie. Výrobci se tak snaží najít zlatou střední cestu, ale někdy se jim to nedaří.

Nejenže mohou být baterie s nanodiamanty díky prevenci tvorby dendritů bezpečnější, ale je možné dosáhnout také delší životnosti díky využití čistého lithia namísto oxidu kovu. Díky tomuto dvojímu efektu je objev vědeckého týmu tak průlomový. Doktor Gogotsi nicméně zdůrazňuje, že primárním cílem výzkumu byla bezpečnost.

Zdroj: Techspot


Úvodní foto: Techspot.com




Komentáře