Nehořlavé lithiové baterie

V podstatě čirou náhodou ho objevil tým amerických vědců, řízený ze Severokarolínské univerzity v Chapel Hill. Další podobnou cestu našli vědci z Washingtonské státní univerzity.

Loni na podzim došlo ke třem oficiálně evidovaným nehodám známých elektromobilů Tesla modelu S, které skončily požárem. Mechanicky porušená soustava akumulátorů totiž ztratila integritu, následně v nich prudce stoupla teplota, což nakonec vedlo ke vznícení vozů. Ačkoliv požáry elektromobilů nejsou zřejmě statisticky četnější než požáry automobilů se spalovacím motorem, je samozřejmě snahou četnost těchto případů zmenšit. Několik případů požárů lithiových akumulátorů zaznamenali také provozovatelé letadel Boeing 787 Dreamliner.

Jedinou hořlavou složkou dnešních lithium-iontových baterií je elektrolyt, který má zpravidla formu kapaliny či gelu. Pokud se dotyčný elektrolyt ohřeje nad určitou teplotu, může se vznítit. Klíčovou otázkou tedy je, jakým stejně kvalitním a přitom nehořlavým materiálem je možné současné elektrolyty nahradit. Vědci ze Severokarolínské univerzity objevili vhodný materiál pro elektrolyt při zcela jiném výzkumu, který se týkal otázky, čím je vhodné pokrýt ponořený povrch lodí, aby se na něm nepřichycovali mořští živočichové. Tímto materiálem je vodivý průmyslový lubrikant, zvaný perfluoropolyéter (PFPE). Kromě své nehořlavosti nabídl materiál PFPE také dostatečně velkou iontovou vodivost a dobrou schopnost rozpouštět v sobě lithiové soli. Vědci také k tomuto elektrolytu objevili materiál vhodný pro elektrody, takže bude možné vyrobit celou funkční a nehořlavou baterii.

Dva výzkumníci z Washingtonské státní univerzity zase vyvinuli elektrolyt, který má konzistenci žvýkací gumy a je ještě o něco více přilnavý. Společně s publikací v časopisu Advanced Energy Materials si dali nápad na nový materiál také hned patentovat.

Zdroje: Phys.Org 1, Phys.Org 2, PNAS - Proceedings of the National Academy of Sciences