Speciális katódburkolattal növelhető a lítiumion-akkumulátorok élettartama
Habár korszakalkotó fejlesztések történtek villamosenergia-források terén, régi Li-ion-akkumulátorok továbbra is vezető szerepet töltenek be a modern kori technológiában.
Habár korszakalkotó fejlesztések történtek villamosenergia-források terén, régi Li-ion-akkumulátorok továbbra is vezető szerepet töltenek be a modern kori technológiában.
Bármennyire is gyakoriak és széles körben alkalmazott megoldásnak számítanak a lítiumion-akkuk, rengeteg problémái vannak.
Az egyik legnagyobb gond velük, hogy a benne található katódok többlet oxigént termelnek, ezek pedig reagálnak az elektrolittal, ezáltal a katód felületén egy filmréteg jön létre, ami csökkenti a két elektróda közötti energiaátvitel hatékonyságát, tehát csökken az akkumulátor teljesítménye.
A probléma elkerülése érdekében a katódokra egy speciális réteget applikálnak, ami redukálja a nem kívánt hatást, ezáltal viszont lelassul a lítium ionok áthatolási sebessége, így csökken az effektivitás. Mivel ez a burkolat nem az egész felületet érinti, a degradáció magasabb hőmérséklet vagy feszültség következtében továbbra is fennállhat.
A Hongkongi Tudományegyetem Argonne Nemzeti Laboratóriumának kutatói alternatív bevonatokat vizsgáltak, melyekkel növelhető az akkuk élettartama.
A szakemberek végül rgy PEDOT nevű, elektromos vezetőképességgel rendelkező műanyag polimer mellett döntöttek. Ez a különleges szerves anyag sikeresen megvédte a katódokat, miközben a lítium ionok és elektronok gond nélkül áramlottak a közegben.
Mivel a PEDOT-ot oxidatív gőzfázisú leválasztás technikájával gáz halmazállapotba helyezték, ezért a katódon található minden egyes részecskét körülvette a burkolat, így állandó réteget alkotott az akkumulátor belsejének fontos összetevőinek felületén.
Az új bevonat a feszültséget 4,2 V-ról 4,6 V-ra emelte, a kutatók állítása szerint az előállítási költségeket szintén csökkenteni lehet majd a megoldásukkal.
