Litij je najlažja kovina, zato je idealen za uporabo v baterijah za prenosno elektroniko, električne avtomobile in letala. Vendar obstaja majhen problem. Znano je, da se litij-ionske baterije vnamejo. Na srečo so raziskovalci ravno odkrili način, kako jih narediti varnejše, poroča Mariella Moon za Engadget .
Sorodne vsebine
- "Česanje" s svetlobo nam lahko omogoči hitrejši in močnejši internet
Požari, ki jih povzročajo baterije, niso pogosti, vendar so težava. Novinar v The Economist pojasnjuje:
Leta 2006 so milijone litij-ionskih baterij, ki jih je izdelal Sony, zamenjali po nekaj sto pregretih in nekaj požarih. Te baterije so bile uporabljene v prenosnih računalnikih, ki jih proizvaja več proizvajalcev. Od takrat so se proizvodni procesi izboljšali in požari ostajajo razmeroma redki. Kot je poudaril ustanovitelj podjetja Tesla Elon Musk, je s približno 30.000 avtomobili Tesle, ki so zdaj na cesti, požari prizadeli eno od 10.000 vozil - kar se sliši slabo, toda enakovredna statistika za avtomobile na bencinski pogon je ena od 1.300.
Sposobnosti zaganjanja izhajajo iz majhnih napak, ki lahko s staranjem povzročijo kratke stike v akumulatorju. Kot vse baterije, tudi litijeve baterije vsebujejo anodo in katodo, ločene z oviro. Napake ali poškodbe te pregrade lahko omogočajo, da izrastki ali dendriti litija rastejo skozi pregrado in povežejo anodo s katodo, kar povzroči zunajnadzonsko izmenjavo ionov in kopičenje toplote. Sčasoma se baterija vname.
Da bi to preprečili, so raziskovalci z univerze Stanford ugotovili, kako ustaviti rast teh litijevih dendritov, poroča Moon. Ključna sta bila litijev nitrat, za katerega je znano, da izboljšuje življenjsko dobo baterije, in litijev polisulfid, ki lahko razgradi litij. Ekipa je preizkušala različne mešanice, dokler niso našli pravih razmerij, ki bi jih lahko dodali bateriji. Ob uspešni mešanici so bile rasti, ki so se oblikovale, oblikovane kot palačinke, ne dendriti, in se niso potisnile skozi pregrado akumulatorja. Skupina je svoje ugotovitve objavila v reviji Nature Communications .
Moon piše:
Poleg tega je dodajanje obeh kemikalij naredilo baterije bolj prožne, saj so še naprej delovale z 99-odstotno učinkovitostjo tudi po 300 ciklih polnjenja in praznjenja. Tisti, ki smo jih zdravili le z litijevim nitratom, so po 150 ciklih postali manj učinkoviti.
Testi so bili v majhnih baterijah - takšnih, ki so se uporabljale za napajanje kalkulatorjev in daljinskih upravljalnikov, piše Andrew Gordon v sporočilu za javnost iz Stanfordskega nacionalnega laboratorija za pospeševanje (SLAC). Naslednji korak bo preveriti, ali ista nova kemija pomaga pri baterijah večjega obsega.
Nekatere raziskovalne skupine zaradi težav z litijem iščejo druge kovinske možnosti in od vsake baterije dobijo še več energije. Toda to izboljšanje lahko litij zadrži na vrhu seznama nekoliko dlje.
