Vedci z Southern Methodist University (SMU) dosiahli významné pokroky v oblasti batériových technológií, ktoré by mohli zmeniť budúcnosť elektromobilov.

Výskumný tím pod vedením inžiniera Donghaia Wanga sa zameriava na zvýšenie efektívnosti lítium-sírových (Li-S) batérií, ktoré ešte stále nedosiahli svoj plný potenciál ako obnoviteľné zdroje energie pre elektromobily a ďalšie zariadenia. Informuje portál Interesting Engineering.

Nová technológia prekonáva doterajšie limity Li-S batérií

Li-S batérie doteraz trpeli problémom rozpúšťania polysulfidov, čo výrazne skracovalo ich životnosť. Výskumný tím SMU však vyvinul novú metódu, ktorá tento jav minimalizuje a zvyšuje energetickú kapacitu batérií. Táto technológia otvára dvere k trvácnejším a výkonnejším batériám s oveľa väčšou energetickou hustotou v porovnaní so súčasnými lítium-iónovými batériami.

Výsledky publikované v odbornom časopise Nature Sustainability predstavili prelomovú hybridnú katódu z polymérovej siete, ktorá dosahuje kapacity presahujúce 900 mAh/g (miliampérhodín na gram). Pre porovnanie, štandardné lítium-iónové batérie dosahujú len 150-250 mAh/g. Nová katóda navyše vykazuje vysokú stabilitu počas cyklovania, čo znamená, že Li-S batérie dokážu vydržať viac nabíjacích cyklov bez výrazného poklesu kapacity.

Freepik/Copilot Designer

Výzvy a sľubný potenciál Li-S batérií

Hoci Li-S batérie predstavujú nádejnú technológiu s výhodami ako nižšie náklady a vyššia energetická hustota, problémy spojené s rozpúšťaním polysulfidov zostávajú výzvou. V konvenčných Li-S batériách sa sírová katóda spája s lítiovou anódou, medzi ktorými sa nachádza elektrolyt zabezpečujúci pohyb iónov. Avšak síra ako materiál na katódu spôsobuje problémy, pretože vytvára rozpustné polysulfidy, ktoré degradujú katódu a skracujú životnosť batérie.

Wang a jeho tím vyvinuli katódu založenú na hybridnej polymérovej sieti, ktorá umožňuje v reálnom čase opätovné väzby a adsorpciu voľných sírových zlúčenín, čím sa eliminuje vznik rozpustných polysulfidov. Týmto spôsobom predlžujú životnosť batérie a zvyšujú počet možných nabíjacích cyklov, čo môže byť kľúčovým faktorom pre jej uplatnenie v elektromobiloch.

Výhľad do budúcnosti

Nová technológia z SMU je významným krokom k tomu, aby lítium-sírové batérie mohli konkurovať bežným lítium-iónovým batériám v elektromobiloch. Ak sa tímu podarí ďalej rozvíjať túto technológiu, mohli by sme sa dočkať elektromobilov s dlhšou dojazdovou vzdialenosťou a nižšími nákladmi na batérie, čo by znamenalo ďalší krok k dostupnejšej a udržateľnej mobilite pre všetkých.

Mercedes oživil zabudnutý typ áut a vložil doň elektromotor

GALÉRIA+ 29