Odhalili tajomstvo dlhovekosti batérií. Kľúčová látka pre život im zvýši životnosť o 20 %
Lítium-iónové batérie poháňajú naše smartfóny, tablety, notebooky a stále viac aj elektrické vozidlá, ktoré hrajú kľúčovú úlohu v prechode na ekologickejšiu budúcnosť. Napriek ich všestrannému využitiu čelí táto technológia zásadnému obmedzeniu. A to konkrétne relatívne krátkej životnosti. Priemerná lítium-iónová batéria vydrží približne 5 až 10 rokov alebo 500 až 1 500 nabíjacích cyklov. O téme informoval portál Interestig Engineering.
Pre mnohých používateľov, najmä tých, ktorí vlastnia elektromobily, je to významný problém, ktorý môže znamenať drahú výmenu batérie v priebehu niekoľkých rokov. Okrem finančného aspektu so sebou tento problém prináša aj environmentálne dôsledky. Výroba a likvidácia batérií zaťažujú životné prostredie, najmä kvôli ťažbe surovín, akými sú lítium a kobalt.
Predĺženie životnosti batérií by preto znamenalo nielen nižšie náklady pre používateľov, ale aj menší ekologický dopad. Vedci z Pohang University of Science and Technology (POSTECH) v Južnej Kórei nedávno dosiahli významný pokrok v tejto oblasti, keď objavili spôsob, ako výrazne zvýšiť výkonnosť a životnosť lítium-iónových batérií.
LLO ako nádej na lepšie batérie
Kľúčovou súčasťou lítium-iónových batérií je katóda, ktorá rozhoduje o kapacite batérie a jej energetickej hustote. Súčasné katódové materiály, ako sú oxid kobaltnatý lítia (LiCoO₂) a oxid niklu, mangánu a kobaltu (NMC), prinášajú spoľahlivý výkon.
Avšak, ani ony nie sú bezchybnými riešeniami. V posledných rokoch získava pozornosť inovatívny materiál nazývaný lítium-bohatý vrstvovitý oxid (LLO), ktorý ponúka o 20 % vyššiu energetickú hustotu a kapacitu než tradičné materiály.
Hoci LLO vyzeral na papieri ako ideálne riešenie, jeho využitie bolo obmedzené problémami so stabilitou. Pri nabíjaní a vybíjaní batérie dochádza k degradácii štruktúry materiálu, čo vedie k poklesu kapacity a skráteniu životnosti batérie. Hlavným dôvodom tejto degradácie je uvoľňovanie kyslíka z mriežkovej štruktúry LLO počas cyklického nabíjania.

Minimalizácia úniku kyslíka
Vedci z POSTECH-u objavili, že interakcie medzi LLO katódou a elektrolytom sú zodpovedné za nežiadané uvoľňovanie kyslíka. Aby tento problém vyriešili, rozhodli sa zamerať na zloženie elektrolytu. Elektrolyt, ktorý uľahčuje pohyb lítiových iónov medzi katódou a anódou, často obsahuje látku nazývanú polarizovaný etylénkarbonát.
POSTECH tím navrhol odstránenie tejto zložky a vytvorenie vylepšeného elektrolytu, ktorý výrazne znižuje interakcie na rozhraní katódy a elektrolytu. Táto úprava elektrolytu priniesla pôsobivé výsledky. Po aplikovaní nového elektrolytu batérie s LLO katódou vykazovali mimoriadnu stabilitu.
Po 700 nabíjacích cykloch si dokázali udržať 84,3 % svojej pôvodnej kapacity, čo je výrazný posun v porovnaní so štandardnými batériami, ktoré po 300 cykloch dosahujú len približne 37 %.

Výhody pre budúcnosť technológií
Predĺžená životnosť batérií by mohla transformovať mnohé odvetvia. V segmente elektrických vozidiel by to mohlo zmierniť obavy zákazníkov z vysokých nákladov na výmenu batérií a urýchliť prechod na elektromobily. Okrem toho by tieto odolné batérie mohli nájsť využitie vo vesmírnom priemysle, kde je kritická spoľahlivosť a dlhá životnosť.
POSTECH vedci plánujú pokračovať vo výskume a zamerať sa na ďalšiu optimalizáciu LLO katódových materiálov. Tieto pokroky by mohli priniesť prelom v celkovom výkone batérií, ich udržateľnosti a ekologickom dopade.
Objav kórejských vedcov predstavuje zásadný posun vo vývoji lítium-iónových batérií. Ich práca ukazuje, že s inovatívnym prístupom je možné prekonať doterajšie limity katódových materiálov a posunúť hranice technológií. Ak sa ich výsledky prenesú do masovej výroby, môžeme očakávať batérie s dlhšou životnosťou, lepším výkonom a nižším environmentálnym dopadom.
Čítajte viac z kategórie: Elektromobilita
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Slováci sa „zobúdzajú“. Predaje elektromobilov rekordne rastú, dôvod ale prekvapí

Vedci chcú ochladiť Zem tisíckami „dáždnikov“. Ich sci-fi nápad znie šialene, no môže fungovať

Krvavý fenomén, ktorý valcuje svet. Na Slovensko prichádza drsná filmová novinka s neuveriteľnými 92%

Netflix oslavuje nový svetový hit. Desivo reálna novinka však ľudí nahnevala

Spaľováky skončili. Čína a Nissan vyvrátili mýtus o špinavej výrobe elektromobilov, ktorý vykrikujú aj Slováci
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

83-ročný milionár zo Slovenska: Toľko problémov ako v našej krajine nenájdeš nikde, v tom je podnikateľská šanca

Tragédia na východe Slovenska: Vlak zrazil osobu, doprava je prerušená

Streľba na západnom Slovensku: Postrelený je 20-ročný mladík, na mieste sú „kukláči“

Reťazec TEDi sťahuje z predaja nebezpečný výrobok. Obsahuje formaldehyd, ktorý zvyšuje riziko rakoviny

Aj 80 eur mesačne ti môže priniesť až 53 000 eur: Slováci ignorujú „ôsmy div sveta“
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Pochopili, že ubližujú sami sebe. Bohatá krajina chce okamžite zrušiť clá na elektromobily z Číny
- VIDEO: Zbláznila sa Čína? Neuveríš, čím pokryli celé pohorie
- Toyota varuje celý svet. Elektromobily spôsobia veľké problémy, existujú aj alternatívne pohony
- Ušetrí 37 500 litrov nafty. Liebherr testuje prvý nakladač s podceňovaným pohonom budúcnosti
- OFICIÁLNE: Volkswagen ukončí výrobu legendárneho spaľováku. Model premení na elektromobil
-
- Pochopili, že ubližujú sami sebe. Bohatá krajina chce okamžite zrušiť clá na elektromobily z Číny
- VIDEO: Zbláznila sa Čína? Neuveríš, čím pokryli celé pohorie
- EÚ ide po vodičoch. Drastické zmeny pocítia aj Slováci, za toto ti môžu zobrať vodičák (PREHĽAD)
- Toyota varuje celý svet. Elektromobily spôsobia veľké problémy, existujú aj alternatívne pohony
- Tesla dostala silného konkurenta s TOP cenou. Mazda spojila luxus s dojazdom a vznikla dokonalosť (RECENZIA)
-
- Pochopili, že ubližujú sami sebe. Bohatá krajina chce okamžite zrušiť clá na elektromobily z Číny
- EÚ ide po vodičoch. Drastické zmeny pocítia aj Slováci, za toto ti môžu zobrať vodičák (PREHĽAD)
- VIDEO: Zbláznila sa Čína? Neuveríš, čím pokryli celé pohorie
- Toyota varuje celý svet. Elektromobily spôsobia veľké problémy, existujú aj alternatívne pohony
- Ušetrí 37 500 litrov nafty. Liebherr testuje prvý nakladač s podceňovaným pohonom budúcnosti
Svetová elita ničí Zem. Oxfam odhalil katastrofálne rozdiely v emisiách
To, čo Nvidia dokázala, nemá v histórii obdoby. Svet financií stojí v nemom úžase
Takú astronomickú hodnotu dosiahli len tri firmy. Technologický gigant prekonal historický míľnik
Obľúbený operátor spúšťa štedrý vianočný kalendár, pre Slovákov si pripravil veľa prekvapení (PREHĽAD)
Konečne rozumný krok od Google. Chystá sa obnoviť odstavenú jadrovú elektráreň, toto je dôvod
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

83-ročný milionár zo Slovenska: Toľko problémov ako v našej krajine nenájdeš nikde, v tom je podnikateľská šanca

Tragédia na východe Slovenska: Vlak zrazil osobu, doprava je prerušená

Streľba na západnom Slovensku: Postrelený je 20-ročný mladík, na mieste sú „kukláči“

Reťazec TEDi sťahuje z predaja nebezpečný výrobok. Obsahuje formaldehyd, ktorý zvyšuje riziko rakoviny

