Тъй като електрическите превозни средства се увеличават все повече, учените работят за разработването на по-устойчиви батерии, за да предотвратят прекомерното разхищаване.
Наскоро изследователи от MIT разработват нов материал за литиево-йонни батерии, който може да осигури по-устойчива алтернатива на съдържащите кобалт батерии.
Масачузетският технологичен институт съобщава, че в ново проучване изследователите са демонстрирали новоразработен материал, произведен на значително по-ниска цена от батериите, съдържащи кобалт, който показва електрическа проводимост, сравнима с кобалтовите батерии.
Батерии без кобал, по-добрата алтернатива
Изследователите също установяват, че новата батерия притежава капацитет за съхранение, сравним с кобалтовите батерии и може да се подложи на по-бързо зареждане.
„Мисля, че този материал може да има голямо въздействие, защото работи наистина добре“, казва Мирча Динка, професор по енергетика в MIT. „Той вече е конкурентен на съществуващите технологии и може да спести много от разходите, болката и екологичните проблеми, свързани с добива на металите, които в момента влизат в батериите.“
Новият материал на батерията включва катод на базата на органични материали вместо кобалт или никел. Този материал се състои от слоеве от TAQ (бис-тетрааминобензохинон), малка органична молекула с три слети шестоъгълни пръстена.
Според изследователите тези слоеве могат да се разпространяват във всички посоки, създавайки структура, наподобяваща графит. Молекулите съдържат хинони, служещи като резервоари за електрони, и амини, подпомагащи материала при образуването на здрави водородни връзки.
Намеквайки за недостатъците на кобалта, Динка добавя: „Кобалтовите батерии могат да съхраняват много енергия и имат всички характеристики, от които хората се интересуват по отношение на производителността, но имат проблем с това, че не са широко достъпни и цената варира в широки граници в зависимост от цените на суровините. И докато преминавате към много по-висок дял електрифицирани превозни средства на потребителския пазар, това със сигурност ще стане още по-скъпо.“
Силно стабилен и неразтворим
Новосъздаденият материал е много стабилен и неразтворим.
Водородните връзки придават на материала силна стабилност и го правят силно неразтворим. Тази неразтворимост е от решаващо значение, защото предотвратява разтварянето на материала в електролита на батерията, за разлика от някои органични материали за батерията, като по този начин я прави по-дълготрайна.
„Един от основните методи за разграждане на органични материали е, че те просто се разтварят в електролита на батерията и преминават към другата страна на батерията, като по същество създават късо съединение“, казва Динка. „Ако направите материала напълно неразтворим, това процесът не се случва, така че да можем да преминем към над 2000 цикъла на зареждане с минимално влошаване.“
Lamborghini вече е получил патент за технологията. Изследователите възнамеряват да продължат да работят върху нови устойчиви материали за батерии и обмислят замяната на лития с натрий или магнезий, които са много по-лесно достъпни от лития.
Източник: InterestingEngineering
