Baterii cu viață mai lungă, create cu ajutorul săpunului

Bateriile cu litiu-metal sunt baterii reîncărcabile ce utilizează litiu metalic pur pentru unul dintre electrozi. Datorită densității lor energetice ridicate, aceste baterii sunt potrivite pentru o varietate de aplicații, inclusiv stocarea energiei regenerabile, electronica de consum și vehiculele electrice. Dar încă este nevoie de baterii cu o viață mai lungă.

O problemă care a întârziat tranziția de la bateriile cu litiu-ion la cele cu litiu-metal a fost faptul că electroliții tradiționali nu funcționează bine în bateriile cu bază de metal.

Aceste componente sunt esențiale, deoarece permit deplasarea unei încărcături electrice între cele două terminale ale bateriei și inițiază reacția electrochimică necesară pentru a transforma energia chimică stocată în energie electrică, explică Interesting Engineering.

Baterii cu o viață mai lungă au fost inspirate de săpun

Acum, un nou studiu indică faptul că soluția pentru baterii cu o viață mai lungă ar putea să fie în modul în care funcționează săpunul. Atunci când se folosește săpun, acesta generează structuri micelare care, atunci când sunt spălate cu apă, capturează și elimină bacteriile, uleiurile și impuritățile. Prin legarea și închiderea acestor particule în structurile micelare, săpunul acționează ca o punte între apă și materialul curățat.

Cercetătorii de la Laboratorul Național Idaho și Laboratorul Național Pacific Northwest (SUA) au fost inspirați de acest mecanism pentru a crea un nou tip de electroliți cu concentrație ridicată localizată, care ar putea ajuta la depășirea obstacolelor din bateriile cu bază de metal.

Deși acest nou tip de electroliți a dat rezultate promițătoare în testele de laborator, eficacitatea și dezvoltarea viitoare sunt limitate de înțelegerea incompletă a cercetătorilor cu privire la modul în care funcționează. Studiul actual contribuie la abordarea acestei provocări.

Raportul ideal dintre componentele bateriei

Înțelegerea acestui proces le-a permis cercetătorilor să determine concentrațiile și raporturile necesare pentru a obține cele mai bune reacții pentru baterii. Această înțelegere ar putea ajuta acum la rezolvarea problemei principale cu ingineria electroliților, care constă în determinarea raportului ideal pentru toate componentele lor.

„Acum avem o teorie și avem recomandări pentru a obține interacțiunile dorite dintre sarea, solventul și diluantul din electroliți, și ce concentrație trebuie să aibă și cum să le amestecăm”, a declarat Yue Qi, profesoară la Școala de Inginerie Brown (SUA).

Ideea a fost apoi implementată de cercetătorii de la Laboratorul Național Idaho, care au descoperit rapid că procesul de dezvoltare a electroliților eficienți este valid și contribuie la longevitatea bateriilor cu litiu metalic.

Studiul a fost publicat în revista Nature Materials.

Vă recomandăm să citiți și:

O companie aeriană a creat cafeaua care este mai savuroasă în zbor

Oamenii de știință vor să construiască șosele pe Lună pentru viitoarele baze selenare

Oamenii de știință au creat simulatorul de boli umane. Cum funcționează?

Cercetătorii au observat șocați cum un metal s-a autovindecat