Un nou electrolit pentru bateriile solid-state își păstrează peste 84% din capacitate după 350 de cicluri de încărcare

Adaugă-ne ca sursă preferată în Google

Urmărește-ne in Discover

Industriile auto și energetică așteaptă de mult timp apariția bateriilor în stare solidă, o tehnologie descrisă adesea drept „Sfântul Graal” al stocării energiei datorită potențialului său de a oferi autonomii mai mari, timpi de încărcare mai rapizi și siguranță sporită în comparație cu bateriile tradiționale litiu-ion, transmite publicația Electrek.

Deși aceste baterii înlocuiesc electroliții lichizi volatili cu alternative solide pentru a minimiza riscurile de incendiu și a crește densitatea energetică, viabilitatea comercială la scară largă a fost împiedicată de natura dură și fragilă a materialelor pe bază de sulfură, care au o conductivitate redusă și legături slabe.

O descoperire realizată de cercetătorii de la Institutul de Fizică Chimică din Dalian, din cadrul Academiei Chineze de Științe, aduce tehnologia mai aproape de adoptarea pe scară largă. Publicat într-un studiu recent intitulat „Un electrolit compozit inovator sub formă de gel dehidrofluorurat pentru baterii îmbunătățite în stare solidă”, proiectul detaliază un nou sistem de electrolit compozit sub formă de gel pe bază de fluorură de poliviniliden (PVDF).

Prin utilizarea oxiclorurii de litiu pentru a declanșa o reacție cu materialul PVDF, echipa a creat un mediu bazic de tip Lewis care favorizează legături chimice considerabil mai puternice între componentele organice și anorganice. Această rearanjare moleculară formează o cale mai lină pentru ionii de litiu și le permite să se deplaseze mai eficient prin baterie.

Durabilitatea obținută reprezintă un pas important înainte pentru industrie. În timpul testelor, o celulă de baterie NCA care folosea acest sistem de electrolit și-a menținut 84,15% din capacitatea inițială după 350 de cicluri continue de încărcare și descărcare.

Cercetătorii au menționat că această evoluție abordează problemele fundamentale legate de conductivitate și structură care au blocat implementarea bateriilor cu electrolit solid. Conform studiului, reacția de dehidrofluorurare îmbunătățește interacțiunile dintre fazele organice și anorganice și asigură o conductivitate ionică rapidă și o fereastră electrochimică largă a electrolitului. Acest lucru îl transformă într-un candidat promițător pentru bateriile în stare solidă de înaltă performanță.

Pe măsură ce tot mai multe companii încep testele rutiere publice ale prototipurilor de vehicule echipate cu componente în stare solidă, această realizare oferă un cadru chimic scalabil care ar putea rezolva obstacolele de durabilitate ce împiedică producția în serie a vehiculelor electrice de nouă generație.