Naukowcy odkryli sekret bezpiecznych i mocniejszych baterii. Dodali składnik ubrania

W Arabii Saudyjskiej dokonano ważnego przełomu, który może poprawić wydajność i obniżyć koszt baterii. Może też zapoczątkować innowacje w wielu branżach.

Publikacja: 15.03.2025 15:51

Nowe baterie będą bardzie bezpieczne i wydajne

Nowe baterie będą bardzie bezpieczne i wydajne

Foto: mat. prasowe

Baterie litowe są tak popularne i tak powszechnie wykorzystywane ze względu na wysoką gęstość energii, lekkość i niższą emisję dwutlenku węgla. Te zalety sprawiają, że idealnie nadają się do smartfonów, kompaktowej elektroniki użytkowej, a nawet technologii eksploracji kosmosu.

Istnieją dwa główne typy baterii litowych. Baterie litowo-jonowe, bardziej powszechna odmiana, zasilają codzienne urządzenia, takie jak laptopy i smartfony, oraz baterie litowo-metalowe, które oferują jeszcze większą gęstość energii i mają potencjalne zastosowania w robotyce, transporcie i innych zaawansowanych gałęziach przemysłu.

Jakie wady mają baterie litowe?

Jednak baterie litowo-metalowe mają poważną wadę: ich produkcja opiera się na żrących, niebezpiecznych materiałach, a ich działanie jest utrudnione przez niepożądane reakcje uboczne, które pogarszają wydajność i zagrażają bezpieczeństwu użytkowania.

Okazuje się jednak, że dodatki do tych baterii pomagają stabilizować interfejsy, zwiększając w ten sposób ich wydajność i bezpieczeństwo. Badania przeprowadzone przez naukowców z saudyjskiego Uniwersytetu Nauki i Techniki Króla Abdullaha – KAUST wykazały, że nylon, polimer, który jest stosowany w ubraniach, można rozpuścić w łagodnym roztworze litu, aby działał jako dodatek do baterii litowo-metalowych. Rezultatem są baterie bardziej wydajne, o dłuższej żywotność i wykazujące niewiele reakcji ubocznych.

Naukowcy przebadali chemię oddziaływań nylonu i litu, w tym kluczowych wiązań molekularnych i okazało się, że nylon można rozpuścić w znacznie łagodniejszych rozpuszczalnikach niż wcześniej sądzono, aby uzyskać lepszą wydajność baterii.

Czytaj więcej

Ta bateria może działać 5700 lat. Przełom w zasilaniu urządzeń

„Polimery zawsze były trudne do rozpuszczenia w typowych elektrolitach baterii. Przeprowadziliśmy intensywne badanie właściwości chemicznych i zmodyfikowaliśmy strukturę solwatacji i oddziaływania” - wyjaśnił Zhiming Zhao, naukowiec podoktorancki na KAUST, który jest jednym z autorów badania. Jego zespół badawczy skupia się na budowaniu rozwiązań w zakresie energii odnawialnej i magazynowania, takich jak wyższa gęstość energii i bezpieczniejsze baterie.

To może być przełom w magazynowaniu energii

Profesor Husam Alshareef, przewodniczący Centrum Doskonałości KAUST ds. Odnawialnych Źródeł Energii i Technologii Magazynowania (CREST), podkreślił szerszy wpływ tego odkrycia. „Mój zespół badawczy poświęca się budowaniu rozwiązań w zakresie odnawialnych źródeł energii i magazynowania, takich jak większa gęstość energii i bezpieczniejsze baterie, aby przyspieszyć wdrażanie dekarbonizacji w Królestwie. To odkrycie obiecuje tańsze i bezpieczniejsze rozwiązania” - dodał.

To odkrycie może doprowadzić do bezpieczniejszych, trwalszych i bardziej przystępnych cenowo rozwiązań w zakresie magazynowania energii, ale także przynieść innowacje innym branżom od elektroniki użytkowej po transport.

Baterie litowe są tak popularne i tak powszechnie wykorzystywane ze względu na wysoką gęstość energii, lekkość i niższą emisję dwutlenku węgla. Te zalety sprawiają, że idealnie nadają się do smartfonów, kompaktowej elektroniki użytkowej, a nawet technologii eksploracji kosmosu.

Istnieją dwa główne typy baterii litowych. Baterie litowo-jonowe, bardziej powszechna odmiana, zasilają codzienne urządzenia, takie jak laptopy i smartfony, oraz baterie litowo-metalowe, które oferują jeszcze większą gęstość energii i mają potencjalne zastosowania w robotyce, transporcie i innych zaawansowanych gałęziach przemysłu.

Pozostało jeszcze 81% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Technologie
Kilka minut zamiast miliona lat. Superkomputery pokonane
Technologie
Humanoidy wchodzą do sklepów? Sprzedaż rusza lada moment, znamy ceny
Technologie
Kosmiczne ceny za dostęp do Manusa. Przełomowe narzędzie z Chin króluje na czarnym rynku
Technologie
Król rapu i lekarz kotów. Przybywa niezwykłych zastosowań AI
Materiał Promocyjny
Współpraca na Bałtyku kluczem do bezpieczeństwa energetycznego
Technologie
Naukowcy stworzyli skórę o niezwykłych właściwościach. Przełom w medycynie i robotyce
Materiał Promocyjny
Sezon motocyklowy wkrótce się rozpocznie, a Suzuki rusza z 19. edycją szkoleń