Naukowcy stworzyli baterię, którą naładujesz nieskończoną ilość razy

Naukowcom z University of California w Irvine udało się skonstruować baterię litowo-jonową, którą można rozładować i ponownie naładować przez nieograniczoną ilość razy, nie wpływając jednocześnie na znaczące zmniejszenie jej żywotności.

Raz na jakiś czas pojawiają się informacje związane z przełomowymi odkryciami naukowców w dziedzinie akumulatorów. Po pewnym czasie słuch jednak o nich zanika, zaś po kilku latach od odkrycia nadal nie następuje ich wprowadzenie do produkcji, mimo wcześniejszych zapowiedzi. Czy podobnie stanie się w przypadku niniejszego odkrycia?

Zaprojektowana bateria przez naukowców z University od California to litowo-jonowy akumulator, który posiada wręcz nieograniczoną żywotność, bowiem baterię można ponownie ładować w nieskończoność bez poważnego umniejszenia jej pojemności. Sukces odkrycia tkwi w odpowiedniej obróbce nanodrutów, które zostały wykorzystane do zbudowania pierwszego prototypu.

Wspomniane nanodruty wykorzystuje się od wielu lat przy produkcji najbardziej popularnych baterii – litowo-jonowych. Przyczyna ich świetności tkwi w rozmiarze mniejszym od ludzkiego włosa i doskonałym aspekcie przewodzenia elektryczności. Problemem jest jednak ich wytrzymałość. Materiał, z którego są zbudowane po pewnym czasie koroduje, co w konsekwencji prowadzi do zmniejszenia się pojemności baterii.

Naukowcy zdecydowali się wprowadzić do akumulatora nanodruty przygotowane z innego materiału. Zamiast standardowo wykorzystywanego litu wprowadzili oni nanodruty pokryte tlenkiem manganu, które zatopili w żelowym elektrolicie. We wcześniejszych testach wykazano, że ciecze wewnątrz litowych baterii są niezwykle wrażliwe na zmiany temperatur i jednocześnie łatwopalne. Z kolei zanurzenie w żelu pozwoliło naukowcom na wprowadzenie interakcji z tlenkiem manganu, co w konsekwencji stworzyło powłokę ochronną wokół nanodrutów, chroniąc je przed możliwym uszkodzeniem.

W przeciągu ostatnich trzech miesięcy zespół wspomnianych naukowców przeprowadzał testy na zbudowanej baterii, przeprowadzając ponad 200 tysięcy razy cykl rozładowania i ponownego ładowania baterii. W tym czasie, pojemność akumulatora zmniejszyła się jedynie o 5%. Oznacza to, że jeżeli technologia ta trafiłaby do masowej produkcji to pozwoliłaby na implementację baterii w urządzeniach, które miałyby 400-krotnie dłuższą żywotność niż aktualnie stosowane.

Warto tutaj dodać, że cykl rozładowania i ładowania standardowej bateri litowo-jonowej można najczęściej powtórzyć od dwóch do około siedmiu tysięcy razy. Jak widać, byłby to dosyć znaczący przeskok w samej wytrzymałości akumulatorów. Jak zawsze jednak należy mieć też na uwadze pozostałe czynniki, które nie wróżą zbyt dobrze nowemu rozwiązaniu. Mowa o wysokich kosztach produkcji tego typu baterii. W projekcie wykorzystano złoto, które jest drogim surowcem, aczkolwiek Reginald Penner, czyli jeden z naukowców odpowiedzialnych za badania twierdzi, że wyeliminowanie tego typu metalu na rzecz np. niklu mogłoby rozwiązać niniejszy problem.

Czy nowe rozwiązanie trafi do masowej produkcji? O tym przekonamy się zapewne za kilka lat.

Źródło: University Of California