Naukowcy stworzyli niezniszczalną baterię litowo-jonową

W tak wielu dziedzinach technologii dochodzi do przełomów, ale jeśli chodzi o baterie, niezależnie, czy mówimy o laptopach, smartfonach czy elektrycznych autach, skazani jesteśmy na rozwiązania litowo-jonowe. Mają one niewątpliwe zalety, ale jak pokazuje casus Samsung Galaxy Note 7, najmniejsza usterka może wywołać ogromny, palący się (także dosłownie) problem. W przeciągu pięciu lat grupie naukowców z wydziału fizyki stosowanej na Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa udało się stworzyć baterię, która przy woltażu podobnym do produktów komercyjnych jest odporna na ogień i pociski, a można ją śmiało ciąć, wyginać i zanurzać w wodzie bez obawy o utratę zasilania. Jak im się udała ta sztuka?

Naukowcom z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa udało się stworzyć baterię litowo-jonową z wodnym elektrolitem. Jest ona niepalna, pozbawiona toksycznych gazów, a jednocześnie praktycznie niezniszczalna.

Sekret tkwi w bateriach z wodnym elektrolitem. Są one zarówno niepalne, jak i w żaden sposób nie są toksyczne. Istnieją od 25 lat, ale do tej pory problem z nimi polegał na tym, że miały zbyt niski woltaż (1,2 V), a przez to nie były zbytnio wydajne. Naukowcy z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa zwiększając stężenie soli litu oraz mieszając elektrolit z polimerem podbili napięcie akumulatora do 4 V (czyli de facto woltażu typowej, komercyjnej baterii litowo-jonowej). W rezultacie po przyłączeniu anody i katody (wystarczyły standardowe, komercyjne rozwiązania) do tego plastikowego elektrolitu, powstał akumulator, który jest... niezniszczalny, a jednocześnie nie musi być osłonięty w żadnej komorze.

Akumulatory litowo-polimerowe standardem w laptopach w 2019

Bateria wytrzymała zarówno zanurzenie w słonej wodzie, funkcjonowała dalej po przecięciu nożycami, jak również wielokrotnym postrzeleniu wiatrówką, a także podpaleniu. Jest ona elastyczna, a więc ma potencjał do tego, aby nawet móc ją wszywać w ubranie. Przez to, że jest wodoodporna i wytrzymała na nieprzyjazne warunki mogłaby być stosowana przez wojsko, a także instytucje naukowe. Pewnie zastanawiacie się, czy tkwi gdzieś haczyk? Otóż tak, piętą achillesową konstrukcji jest jej żywotność. Typowa bateria w smartfonie jest w stanie zapewnić około 1000 cykli ładowania zanim zaczyna tracić swoją efektywność energetyczną. W przypadku tych nowych baterii wydajność spada już po 100 cyklach. Mimo wszystko Gerasopoulous jest pełen nadziei, że przy idealnym wyważeniu mieszanki chemicznej uda się temu zaradzić. Ekipa odpowiedzialna za projekt już prowadzi rozmowy z producentami baterii, którzy mogliby bez większego problemu zintegrować tę nową technologię z istniejącymi. Akumulator mógłby trafić na rynek konsumencki już w przeciągu dwóch lat.