Nowe katody baterii litowych umożliwią produkcję lekkich akumulatorów dla pojazdów elektrycznych

fot. Hailang Wang

Amerykańscy naukowcy stworzyli nowe katody dla baterii litowych. Umożliwią one wytworzenie baterii o dużej pojemności dla samochodów elektrycznych i hybrydowych - poinformował magazyn Technology Review. 

Naukowcy ze Stanford University zajmowali się badaniami nad bateriami litowymi. Słabą stroną, uniemożliwiającą zwiększenie ich pojemności, są katody. Pojemność katod litowo-fosforowo-żelazowych (LiFePO4) to 170 mAh/g; w przypadku katod z warstwowych tlenków metali wynosi ona 150 mAh/g. Natomiast anody grafitowe umożliwiają osiągnięcie pojemności 370 mAh/g, a krzemowe - 4200 mAh/g.

Zespół naukowców pod kierownictwem dr. Hailiang Wanga postanowił skonstruować katody ze związków siarki. Aby nie rozpuściły się one w elektrolicie, badacze użyli nanocząstek siarki, którymi pokryli płytki z polietylenoglikolu (PEG). Potem, aby zapewnić przewodnictwo elektryczne, umieścili na nich warstwę grafenu. Umożliwiło to zachowanie dobrego przewodnictwa i jednocześnie chroniło nanocząsteczki siarki przed wypłukaniem, zapewniając trwałość akumulatorów w czasie wielu cykli ładowania i rozładowania.

Badaczom udało się wytworzyć katodę o pojemności 600 mAh/g i trwałości 100 cykli ładowania i rozładowania. Obecnie jednak przed zespołem stoi zadanie wydłużenia cyklu życia nowych katod ponad 100 cykli.

Według dr. Wanga, odkrycie umożliwi skonstruowanie nowych baterii litowych z katodami pomysłu uczonych ze Stanford i krzemowymi anodami. Będą one miały znacznie większą pojemność i można je będzie zastosować w zadaniach wymagających dużej pojemności przy lekkich akumulatorach np. w samochodach hybrydowych i o napędzie elektrycznym.

PAP - Nauka w Polsce