Manje baterije, a veći domet električnih automobila: Naučnici pronašli rešenje za veliki problem

Naučnici iz Južne Koreje razvili su tehnologiju koja bi u budućnosti mogla da omogući proizvodnju manjih i lakših baterija za električne automobile, uz duži radni vek i potencijalno veći domet vozila. Rešenje se zasniva na postupcima koji se već koriste u proizvodnji poluprovodnika.

Istraživački tim Korejskog naprednog instituta za nauku i tehnologiju (KAIST) uspeo je da unapredi takozvane baterije bez klasične anode, koje se smatraju jednim od mogućih pravaca razvoja nove generacije sistema za skladištenje energije.

Za razliku od standardnih litijum-jonskih baterija, u kojima se litijum tokom punjenja skladišti u anodi napravljenoj od grafita, nova tehnologija omogućava njegovo taloženje neposredno na tankoj bakarnoj foliji. Time se smanjuju masa i zapremina baterije, što otvara mogućnost skladištenja veće količine energije u istom prostoru.

Međutim, dosadašnji razvoj ovakvih baterija ograničavao je problem neravnomernog taloženja litijuma. Tokom ponovljenih ciklusa punjenja i pražnjenja nastajale su sitne strukture nalik iglicama, poznate kao dendriti, koje ubrzavaju propadanje baterije i skraćuju njen radni vek.

Korejski naučnici pronašli su način da ovaj problem ublaže izradom mikroskopskih struktura na površini bakarne folije. Svaka od njih široka je približno 300 nanometara, a visoka oko 150 nanometara. Takva konstrukcija povećava raspoloživu površinu za taloženje litijuma približno četiri puta u odnosu na ravnu bakarnu foliju.

Dodatnu zaštitu obezbeđuje izuzetno tanak sloj materijala MXene, debljine oko 10 nanometara, koji doprinosi stvaranju stabilnijeg zaštitnog sloja i smanjuje neželjene hemijske reakcije unutar baterije.

Prema istraživačima, kombinacija ovih postupaka mogla bi da produži radni vek baterija bez značajnog povećanja njihove težine ili dimenzija. To je posebno važno za električna vozila, kod kojih masa baterijskog paketa direktno utiče na efikasnost i domet.

Ipak, reč je o istraživačkom rezultatu, a ne o tehnologiji koja je već spremna za serijsku proizvodnju automobila. Dalja ispitivanja treba da pokažu koliko je ovakav pristup pouzdan i isplativ u industrijskim uslovima.