Sposób na pożary baterii

Znaleziono nowy sposób na zapłony w ogniwach elektrochemicznych. Zespołowi naukowców z Koreańskiego Instytutu of Nauki and Technologii (KIST) pod kierownictwem Joonga Kee Lee z Centrum Badań nad Magazynowaniem Energii przez tworzenie ochronnych półprzewodnikowych warstw pasywacyjnych na powierzchni elektrod litowych udało się zahamować wzrost dendrytów, kryształów o wielu rozgałęzieniach, które powodują pożary akumulatorów pojazdów elektrycznych.

Aby zapobiec tworzeniu się dendrytów, zespół badawczy poddał fuleren (C60), materiał wysokim przewodnictwie elektrycznym, działaniu plazmy, co spowodowało utworzenie półprzewodzących pasywacyjnych warstw węglowych pomiędzy elektrodą litową a elektrolitem. Półprzewodzące warstwy pozwalają na przejście jonów litowych, blokując jednocześnie elektrony dzięki wytworzeniu tzw. bariery Schottky'ego, co zapobiega interakcji elektronów i jonów na powierzchni elektrody, powstrzymując zarazem tworzenie się kryształów litu i w konsekwencji wzrost dendrytów. W znanych konstrukcjach akumulatorów litowe dendryty są odpowiedzialne za niekontrolowane fluktuacje objętościowe i prowadzą do reakcji pomiędzy elektrodą stałą a ciekłym elektrolitem, co powoduje pożary.

Nowo opracowane elektrody wykazują znacznie zwiększoną stabilność, dzięki czemu wzrost dendrytów Li został zahamowany do 1200 cykli. Ponadto, przy zastosowaniu katody z tlenku litowo- kobaltowego (LiCoO 2 ) jako dodatku do opracowanej elektrody, po 500 cyklach utrzymano około 81 proc. początkowej pojemności baterii, co stanowi poprawę o około 60 proc. w stosunku do konwencjonalnych elektrod litowych.

Źródło: www.eurekalert.org

Mirosław Usidus