6 grudnia 2021

 

ogniwa z elektrodą krzemową

Sprawniejsze, tańsze i lżejsze ogniwa są bardzo istotne nie tylko w elektromobilności. W wielu placówkach naukowych na całym świecie trwają intensywne prace nad nowymi rozwiązaniami lub udoskonalaniem już istniejących. Kalifornijski uniwersytet San Diego wraz z LG Energy Solution po raz kolejny rozpoczął analizowanie anod krzemowych, których gęstość energii jest dziesięciokrotnie większa niż stosowanych powszechnie grafitowych.

Jak dotąd anody krzemowe nie znalazły praktycznego zastosowania, ponieważ ciekłe elektrolity doprowadzały do ich szybkiej degradacji, m.in. poprzez nieprzewidywalne rozszerzanie się czy kurczenie. Uznano je za bardzo nietrwałe i zaprzestano dalszych badań. Naukowcy z San Diego powrócili do badań krzemu koncentrując się na wyeliminowaniu niestabilności elektrolitu. Doprowadziło to do zastąpienia ciekłego elektrolitu stałym. Przeanalizowano również budowę elektrody pomijając wielokrotnie i bezskutecznie badaną anodę z kompozytu grafitowo-krzemowego. Wyeliminowano spoiwa i zastosowano tzw. mikrokrzem. Zaobserwowano przy tym, że całkowite usunięcie węgla znacznie ograniczyło tzw. kontakt międzyfazowy. W rezultacie powstało bardzo tanie ogniwo o energii znacznie wyższej niż ogniwa powszechnie stosowane. Przedstawiciele LG Energy Solution oczekują, że będzie ono w stanie magazynować w stabilny sposób znacznie większą ilość energii niż wymagana w samochodach elektrycznych i być może znajdzie zastosowanie również w energetyce.

ucsd.edu