Přelomový akumulátor

3.4.2017
Schéma Goodenoughova akumulátoru. Zleva doprava: lithiová nebo sodná folie (šedá), skelný elektrolyt, směs uhlíku a elektrolytu (černá), měděná folie (hnědočervená). Toky elektronů a lithných iontů při vybíjení znázorněny nahoře, při nabíjení dole.

John B.Goodenough, vynálezce velmi rozšířených lithiových článků, představil nový koncept akumulátoru. Jeho základem je pevný elektrolyt z vodivého skla o složení M2.99Ba0.005O1+xCl1-2x , kde M představuje lithný nebo sodný kation Li+ popř. Na+. Vyplňuje 0,06 mm velkou mezeru mezi anodu z lithiové nebo sodíkové folie a katodou tvořenou směsí použitého skelného elektrolytu a uhlíku na měděné folii. Jeho schéma vidíme na obrázku. Pro lepší fungování lze do materiálu katody přimíchat redoxní centra z oxidu manganičitého MnO2 nebo síry S8. Článek sestává toliko z pevného anorganického nehořlavého materiálu, což výrazně zvyšuje jeho odolnost. Pevný elektrolyt rovněž zabrání vzniku dendritů, rozvětvených výrůstku z materiálu elektrod. Vznikají rozpouštěním a usuzování materiálu elektrod v důsledku nerovnoměrné proudové hustoty. Nakonec mohou článek zcela zkratovat a způsobit tak jeho přehřátí, roztavení, požár či výbuch. Goodenoughův nový akumulátor by mohl být stejnou revolucí, jako před lety lithiové baterie.

L.Vrána 5.4.2017: A jaká je asi měrná energie článku (kWh/kg)? Čas elektromobilů zatím přichází pouze díky politickým manipulacím od Zelených.

2.5.2017: Zajímavou metodu zvýšení vodivosti elektrolytu pro akumulátory testuje Yuan Yang se svými kolegy z Columbia University. Zvýšení vodivosti dosáhli vytvoření uspořádané struktury z nanočástic fosforečnanu lithno-hlinito-titaničitého Li1+xAlxTi2–x(PO4)3. Jejich vodnou emulzi nechali zmrznout. Led má na rozdíl od kapalné vody krystalickou strukturu, takže síly při jejím vzniku uspořádaly nanočástice do sloupečků. Vodivost tím jednoduchým krokem vzrostla 3,6 x. Po sublimaci ledu vyplnili uvolněný objem organickou plastickou hmotou polyethylenoxidem H[-OCH2CH2-]nOH.

 
Citace:
M.H.Braga et al., Alternative strategy for a safe rechargeable battery, Energy Environ. Sci., 2017, 10, 331, DOI: 10.1039/c6ee02888h - Nano Lett., Article ASAP, DOI: 10.1021/acs.nanolett.7b00715, Publication Date (Web): April 14, 2017
Citace...
Diskuse
Článek: Přelomový akumulátor

 Jiný obrázek

Opište znaky z obrázku:

 
Zpět na přehled článků


Odeslat článek e-mailem
Článek: Přelomový akumulátor
 
Zpět na přehled článků

Diskuse/Aktualizace