Te obecnie dostępne to przede wszystkim warianty z ciekłym elektrolitem, które – choć popularne – nie są idealne. W pracach nad alternatywami istotną rolę odgrywają naukowcy z Korei Południowej. Jak twierdzą, akumulatory litowo-jonowe ze stałym elektrolitem mogłyby być odpowiedzią na obecne rynkowe potrzeby. Szczegóły nowej koncepcji oraz wynikające z niej korzyści zostały szerzej zaprezentowane na łamach Small.
Czytaj też: Ogromna fabryka wodoru jest największą na kontynencie. Ile paliwa może dostarczyć?
Południowokoreańscy eksperci, powiązani z tamtejszym ETRI (Electronics and Telecommunications Research Institute), zaprojektowali membranę separacyjną, w składzie której znajduje się materiał ulegający fibrylizacji. Taki proces zachodzi w obecności siły pojawiającej się podczas mieszania z proszkiem stałego elektrolitu bez użycia rozpuszczalnika. Wdrożona membrana, łatwa w produkcji, cechuje się imponującą wytrzymałością przy zaskakująco niskiej grubości.
Dotychczas stosowane alternatywy były zbyt grube, dlatego nowa propozycja – mająca postać ultracienkiej membrany – ma zaledwie 18 mikrometrów grubości. W związku z tym mówimy o parametrach na poziomie komercyjnie stosowanych membran separacyjnych dla akumulatorów litowo-jonowych. Wykorzystanie takiego rozwiązania sprawiło, że udało się zmniejszyć objętość ogniwa i stworzyć akumulator ze stałym elektrolitem.
Nowa, cienka membrana wykorzystana przez naukowców z Korei Południowej ma sprawić, że akumulatory ze stałym elektrolitem będą tańsze i wydajniejsze
Takie urządzenie wykazuje wysoką gęstość energii, a co za tym idzie – świetną wydajność. Względem dotychczas stosowanych membran, występujących w innych bateriach ze stałym elektrolitem, wydajność zwiększyła się aż 10-krotnie. Poza tym członkowie zespołu badawczego mówią o perspektywie poprawy szybkości transferu jonów między ładowaniem a rozładowaniem i to przy jednoczesnym ograniczeniu objętości i masy ogniwa.
Poza tym nie zapominajmy o największych zaletach opisywanej technologii. W grę wchodzi przede wszystkim zwiększenie bezpieczeństwa tych akumulatorów. W wariancie ze stałym elektrolitem wykazują one zdecydowanie niższe ryzyko stanięcia w ogniu czy też eksplodowania. W przypadku urządzeń poddawanych recyklingowi, zyskujących w ten sposób drugie życie, można byłoby natomiast stosować je w formie magazynów energii służących do gromadzenia zasobów dostarczanych przez farmy wiatrowe czy fotowoltaiczne.
Czytaj też: Ten materiał zrewolucjonizuje akumulatory litowo-metalowe. Każdy ma go w szafie
Jak podsumowuje Park Young Sam, który stanął na czele zespołu zajmującego się ostatnimi badaniami, sukces w tworzeniu membran dla akumulatorów ze stałym elektrolitem na dużą skalę o grubości na poziomie separatora ma zwiększyć gęstość energii, co przełoży się na wyższy potencjał komercjalizacji. Bardzo istotny jest przy tym fakt, iż mówimy o nieskomplikowanym procesie produkcji, który można realizować w wyjątkowo krótkim czasie.
