Číňané vyrobili baterii z plastu. Zvládá mráz i horko a míří do elektromobilů

Plastová baterie bez kovů

Lithium-iontové baterie dnes najdeme prakticky všude, od mobilního telefonu až po elektromobil. Problém je, že využívají katody s obsahem kobaltu nebo niklu, které jsou nejen drahé, ale jejich těžba je navíc spojena s environmentálními i etickými otázkami. Čínští vědci z univerzity v Tchien-ťinu a z Jihočínské technické univerzity ukázali, že katodu lze vyrobit i z organického polymeru.

Nový materiál, který nese označení PBFDO, nahrazuje tradiční anorganické sloučeniny obsahující kobalt či nikl a otevírá cestu k lehčím a flexibilnějším akumulátorům. Polymer vyniká vysokou elektronovou vodivostí, rychlou schopností přenosu iontů lithia a vysokou kapacitou ukládání energie. Na jeho základě vytvořili vědci měkkou baterii s energetickou hustotou přes 250 Wh/kg.

To je hodnota srovnatelná se současnými komerčními bateriemi a vyšší než u běžně používaných lithium-železo-fosfátových baterií (LFP). Současně je nová baterie extrémně odolná. Zůstává plně funkční v teplotním rozsahu -70 °C až +80 °C. Testy ukázaly, že si zachovala kapacitu i po ohýbání, natahování a stlačování. Úspěšně prošla i testem propíchnutí jehlou bez deformace a bez vznícení.

Může změnit celý průmysl

Výhody nové technologie v podobě kombinace energetické hustoty, bezpečnosti a širokého teplotního rozsahu jsou nesporné. Organické polymery lze navíc připravit z běžně dostupných molekul a jejich strukturu je možné cíleně upravovat, což dává vývojářům větší volnost při návrhu vlastností.

Možnost elektrodu opakovaně ohýbat, natahovat nebo stlačovat otevírá nové možnosti pro konstrukci budoucí nositelné elektroniky a různě zakřivených zařízení. Pokud jde o elektromobily, baterie by se mohly stát přímo součástí rámů nebo aerodynamických prvků. Návrháři by tak již nebyli omezeni na tradiční umístění baterií v podlaze.

Než se nový typ baterie objeví v prvních komerčních produktech, uplyne ještě nějaká doba. Současný vývoj se nachází ve fázi funkčního prototypu. Aktuální výzvou zůstává převod laboratorního řešení do průmyslové výroby a dosažení dlouhodobé stability při masovém nasazení. Výzkumný tým však již pracuje na urychlení komercializace a plánuje budování výrobní linky pro organické měkké články.

Zdroj: Science and Technology Daily