Nová technologie může prodloužit dojezd elektromobilů až 10x
Výzkumníci z Vědecké a Technologické univerzity Pohang a univerzity Sogang v Koreji našli způsob, jak výrazně vylepšit baterie pro elektromobily a prodloužit dojezd vozidel více než desetkrát. Tým vyvinul polymerní pojivo pro stabilní, spolehlivý a vysokokapacitní anodový materiál namísto běžných anod z grafitu nebo jiných materiálů. Výzkumníci o své práci informují v časopise Advanced Functional Materials. Když jsou konvenční anody nahrazeny vysokokapacitními anodovými materiály, jako je křemík, obvykle se při reakci s lithiem rozpínají, což může omezit výkonnost baterií.
Aby tomuto problému čelili, pracoval tým s nabitými polymerními pojivy, která minimalizují objemovou expanzi. „Tento výzkum může výrazně zvýšit energetickou hustotu lithium-iontových baterií díky použití vysokokapacitních anodových materiálů, a tím prodloužit dojezd elektromobilů,“ uvedl Soojin Park, profesor na katedře chemie Technologické univerzity Pohang. „Anodové materiály na bázi křemíku by mohly potenciálně zvýšit dojezd nejméně desetkrát.“ Při výzkumu bylo použito chemické zesíťování k vytvoření kovalentních vazeb mezi molekulami pojiva a také vodíkových vazeb.
Vazby vytvořené chemickým síťováním nelze po jejich přerušení vrátit zpět, což představuje problém při vytváření spolehlivějších baterií. Problémem vodíkových vazeb, které lze obnovit, je zase to, že nejsou tak pevné. Vědci proto vyvinuli polymer, který využívá výhod vodíkové vazby, tedy toho, že ji lze přerušit a obnovit, a spojili ho s Coulombovou silou, což znamená, že přitažlivá síla mezi nestejnými náboji (kladným a záporným) vytváří silnější vazbu, jak píše web Ecowatch.
Výsledkem byl vrstvený polymer se střídavě kladnými a zápornými náboji, který má silné, vratné vazby umožňující lépe kontrolovat objemovou roztažnost, což dává potenciál pro vytvoření silnějších a spolehlivějších baterií pro elektromobily. V současné době již mnoho elektromobilů dokáže ujet až 400 km, než je třeba je dobít, zatímco většina řidičů ujede denně jen asi 50 km. S pokračujícími inovacemi a výzkumem v oblasti baterií pro elektromobily by se obavy z dojezdu mohly brzy stát minulostí.
Zdroj: ecowatch.com, redakce, onlinelibrary.wiley.com