Domů
Akumulace energie
Vědci nalezli nový způsob prodloužení životnosti Li-S baterií. Stačil jim k tomu plastový sáček a mikrovlnná trouba
Baterie. Zdroj: Purdue University

Vědci nalezli nový způsob prodloužení životnosti Li-S baterií. Stačil jim k tomu plastový sáček a mikrovlnná trouba

Lithium-sírové (Li-S) baterie jsou v posledních letech vnímány jako slibná technologie pro výrobu akumulátorů s vysokou energetickou hustotou. Přestože jsou tyto baterie vzhledem ke svému složení méně nákladné na výrobu, jejich hlavním nedostatkem je nízký počet nabíjecích cyklů, kdy baterie rychle degradují. Vědci z americké Purdueovovy univerzity však nyní nalezli způsob, který by mohl jejich životnost značně prodloužit.

Američtí vědci objevili novou metodu, která má kromě výrazného prodloužení životnosti lithium-sírových baterií i další důležitý přínos v podobě dalšího možného způsobu recyklace plastů. Klíčovým prvkem je speciální vrstva, která od sebe odděluje lithiovou a sírovou elektrodu baterie. K výrobě materiálu pro tuto vrstvu vědci použili plastový sáček z polyetylenu s nízkou hustotou (LDPE), jež je běžně využíván pro výrobu plastových obalů. Sáček namočili do roztoku síry a následně jej ohřáli v mikrovlnné troubě.

„Nezáleží kolikrát plasty recyklujete, stále zůstávají na Zemi. Přemýšleli jsme nad způsoby, jak se plastu zbavit dlouhodobě, a toto je přinejmenším způsob jak přidat hodnotu. Jelikož jsou lithium-sírové baterie stále populárnější, chceme z nich vymáčknout delší životnost,“ uvedl Vilas Pol z Purdueovovy univerzity.

Teplo vznikající mikrovlnným ohřevem vedlo k rychlé karbonizaci plastového sáčku, který se tak proměnil v vysoce porézní materiál, který rovněž obsahoval sulfonáty, soli sirnatého roztoku, do kterého byl sáček namočen. Z tohoto materiálu následně vytvořili tenkou vrstvu, kterou vložili mezi elektrody baterie.

Porézní uhlíková vrstva slouží jako bariéra pro vznikající polysulfidy, čímž prodlužuje životnost baterie. Zdroj: Purdue University

Tato vrstva pomohla omezit nežádoucí účinky polysulfidů, které jsou vedlejším produktem reakce iontů síry a lithia v baterii. Tyto soli totiž pronikají k lithiové elektrodě a následně brání migraci iontů lithia, přičemž s rostoucí koncentrací, která stoupá s každým nabíjecím cyklem, způsobují pokles kapacity baterie. Zatímco běžné lithium-sírové baterie dosahují životnosti okolo 100 cyklů, přidání této vrstvy by podle autorů projektu mohlo prodloužit jejichž životnost až dvojnásobně.

O podobné řešení spočívající ve vytvoření bariéry se vědci pokoušeli již dříve, a to například s využitím banánových slupek či skořápek pistácií, jelikož uhlíková vrstva vytvořená z biomasy by byla dostatečně porézní, aby zachytila vznikající polysulfidy.

„Nejjednodušší způsob jak zablokovat polysulfidy je umístit mezi lithium a síru bariéru. Každý materiál má své výhody, ale biomasu si můžete nechat a využít pro jiné způsoby. Odpadní plast je opravdu bezcenný a zatěžující materiál,“ říká Patrick Kim, výzkumný pracovník Purdueovovy univerzity.


Zdroj úvodní fotografie: Purdue University

Komentáře

(1)

Ladislav Strnad

12. květen 2018, 22:04

Hezší by bylo, kdyby vymysleli zlepšovák, ke kterému nápovědně "vede" titulek zprávy. Baterii do pytlíku a ohřát v mikrovlnce... :-) :-) :-) (já osobně bych to nezkoušel, pokud bych nechtěl odpálit troubu i s kusem domácnosti).

Přidat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna u komentáře
Vyžadované informace jsou označeny *
Pravidla diskuze
Veškeré příspěvky v diskuzi na webu oEnergetice.cz musí splňovat Pravidla diskuze. Přidáním příspěvku do diskuse uživatel vyjadřuje souhlas s těmito pravidly a zavazuje se je dodržovat.
Komentáře pouze pro přihlášené uživatele
Upozorňujeme diskutující, že komentáře v diskuzi budou moci přidávat již brzy pouze přihlášení uživatelé. V diskuzi se stále častěji objevují příspěvky od anonymních uživatelů, které porušují pravidla diskuze. Věříme, že díky tomuto opatření bude diskuze pod články pro všechny přínosnější.
Pokud ještě účet nemáte, je možné si jej vytvořit na stránce registrace. Pokud již účet máte, přihlaste se do něj na této stránce.
V uživatelské sekci pak můžete najít poslední vaše komentáře.
OM Solutions s.r.o.
Kpt. Nálepky 620/7, Nové Dvory, 674 01
Třebíč
IČ: 02682516
SOCIÁLNÍ SÍTĚ
© 2021 oEnergetice.cz All Rights Reserved.