Nowy przełom w dziedzinie baterii litowych - bezpieczniejsze i wydajniejsze pojazdy elektryczne na horyzoncie

Kategorie: 

Źródło: pixabay.com

Naukowcy z Uniwersytetu Maryland dokonali ważnego postępu w dziedzinie badań nad akumulatorami litowymi, co ma potencjał do rewolucji w przemyśle pojazdów elektrycznych (EV). Ich prace skupiały się na zrozumieniu mechanizmów, które prowadzą do awarii tych akumulatorów, a wyniki tych badań doprowadziły do opracowania technologii, która może znacząco poprawić bezpieczeństwo oraz wydajność energetyczną pojazdów elektrycznych. Kluczem do tego osiągnięcia jest potencjalne zmniejszenie ryzyka pożaru akumulatora, które do tej pory stanowiło jedno z głównych wyzwań w technologii akumulatorów.

 

Zastosowana przez naukowców innowacyjna metoda została szczegółowo opisana w prestiżowym czasopiśmie Nature. Koncentrowała się ona na hamowaniu wzrostu tzw. dendrytów litu. Te mikroskopijne, rozgałęzione struktury mają tendencję do tworzenia się wewnątrz półprzewodnikowych akumulatorów litowych, co utrudniało ich masowe wdrożenie na rynek. Jednakże, dzięki nowemu podejściu, polegającemu na zastosowaniu akumulatora o konstrukcji "międzywarstwowej", zaprojektowanego przez profesora Chunshenga Wanga z Wydziału Inżynierii Chemicznej i Biomolekularnej, udało się skutecznie zahamować ten proces.

 

W obecnych czasach, na drogach Stanów Zjednoczonych jeździ ponad 750 000 pojazdów elektrycznych zasilanych akumulatorami litowo-jonowymi. Choć są one popularne ze względu na ich dużą gęstość energii, zawierają łatwopalny ciekły elektrolit, co w przypadku przegrzania stwarza ryzyko wybuchu czy pożaru. Chociaż takie incydenty są rzadkie, stanowią one poważne zagrożenie, zwłaszcza dla osób udzielających pierwszej pomocy, które mogą być narażone na porażenie prądem czy toksyczne gazy.

 

Dlatego też akumulatory półprzewodnikowe są postrzegane jako potencjalnie bardziej bezpieczna alternatywa dla obecnych modeli pojazdów. Jednak ich wprowadzenie na rynek nie było łatwe. Profesor Wang i jego zespół badawczy, w tym doktor habilitowany Hongli Wang, od 2021 roku badali mechanizmy powstawania dendrytów litu, które są głównym problemem tych akumulatorów. Po głębszym zrozumieniu tego zagadnienia, naukowcy zaproponowali nowe podejście, które opiera się na zmianie konstrukcji międzywarstw akumulatora w celu skutecznego hamowania wzrostu dendrytów.

 

Kluczem do sukcesu okazało się zastosowanie dwóch głównych modyfikacji. Po pierwsze, w akumulatorze zastosowano warstwę pośrednią bogatą w fluor, która stabilizuje stronę katody. Po drugie, wprowadzono modyfikacje magnezem i bizmutem do warstwy anodowej, które skutecznie tłumią wzrost dendrytów litu.

 

Prace prowadzone przez zespół profesora Wanga otwierają nowe perspektywy dla przyszłości przemysłu pojazdów elektrycznych. Jak podkreśla sam Wang, akumulatory półprzewodnikowe to przyszłość, ponieważ łączą w sobie wysoką energię z bezpieczeństwem, co jest kluczowe dla dalszego rozwoju technologii EV.

Ocena: 

1
Średnio: 1 (1 vote)
Opublikował: admin
Portret użytkownika admin

Redaktor naczelny i założyciel portalu zmianynaziemi.pl a także innemedium.pl oraz wielu innych. Specjalizuje się w tematyce naukowej ze szczególnym uwzględnieniem zagrożeń dla świata. Zwolennik libertarianizmu co często wprost wynika z jego felietonów na tematy bieżące. Admina można również czytać na Twitterze   @lecterro


Skomentuj