Zbliża się koniec ery litu w bateriach samochodowych?

Głównymi wyzwaniami przemysłu elektromobilnego są niewystarczająco efektywne, długo ładujące się i stanowiące zagrożenie dla środowiska naturalnego baterie. Najnowszy projekt chińskich i amerykańskich naukowców może przełamać ten impas – czytamy na portalu electromobilitypoland.pl.

Obecnie dostępne akumulatory mają wiele mankamentów; szybko się rozładowują i nie są stabilne. Wydobywanie i recykling litu stanowi także problem dla środowiska naturalnego. Dość obiecująco wygląda rozwój nowej technologii, a mianowicie wynalezienie katody wykonanej z organicznego polimeru.

Opracował ją zespół amerykańskich i chińskich naukowców. Wynalazek daje nadzieję na szersze wykorzystanie transportu elektrycznego, a także szybsze ładowanie.

Badania prowadzi Chunsheng Wang i jego zespół z University of Maryland (USA) wraz z międzynarodową grupą naukowców. Katodę przetestowano dla jonu sodu i wykazano, że ma ona większą wydajność niż inne katody wykonane z materiałów polimerowych lub nieorganicznych. Podobne wyniki osiągnięto również dla jonów magnezu i glinu.

Związek organiczny, który zidentyfikowali naukowcy to heksaazatrinaftalen (HATN).  HATN został już przetestowany w akumulatorach litowo-jonowych i superkondensatorach, ale jak większość materiałów organicznych, z czasem rozpuścił się w elektrolicie. Aby ustabilizować materiał, naukowcy połączyli cząsteczki z mostkami wiążącymi. W rezultacie powstał polimer organiczny o bazie polimerycznej HATN lub PHATN.

Katodę PHATN przetestowano w akumulatorach jonowo-metalowych z wysoko skoncentrowanym elektrolitem. Testy wypadły dla baterii znakomicie. Okazało się, że akumulator jonowo-sodowy może być zasilany napięciem 3,5 wolta i nawet po 50 tys. cyklach ładowania i rozładowania, nadal ma bardzo wysoką pojemność na poziomie ponad 100 miliamperów na gram. Wyniki baterii jonowo-magnezowej i baterii jonowo-aluminiowej wypadły tylko nieznacznie gorzej.

To może być przełom w elektromobilności. Naukowcy zakładają, że takie zaawansowane katody pirazynowo-polimerowe będą przyjazne dla środowiska.