Вчені створили інноваційні екологічні акумулятори. Як вони працюють

Вікторія Литовченко

Дослідники зі Швейцарської вищої технічної школи Цюріха розробили революційний метод, який дозволяє значно зменшити шкідливий вплив фтору на довкілля та здоров'я людей, що містяться в літій-металевих батареях. Ця інновація не має негативного впливу на продуктивність батареї.

Головні тези:

Розроблений новий метод дозволяє зменшити вміст фтору у літій-металевих батареях, зберігаючи їхню продуктивність.
Інноваційні акумулятори розроблені для підвищення безпеки та стабільності батарей, що використовуються у смартфонах та інших пристроях.
Метод електростатичного притягання дозволяє знизити вміст фтору у батареях на 20 разів порівняно з попередніми дослідженнями.
Інноваційні акумулятори обіцяють зробити батареї безпечнішими в експлуатації та утилізації, сприяючи розвитку сталіших рішень для зберігання енергії.
Це відкриття є важливим кроком у розвитку екологічних технологій та принципів збереження довкілля.

Науковці створили інноваційні акумулятори

Фтор, який широко використовується в рідких електролітах літій-металевих акумуляторів, відіграє вирішальну роль у стабілізації параметрів батареї та забезпеченні безпеки. Однак він становить значні ризики для здоров'я.

Фторвмісні сполуки в електроліті допомагають формувати захисний шар навколо металевого літію на негативному електроді (аноді) батареї.

Цей захисний шар можна порівняти із зубною емаллю. Він запобігає виснаженню електроліту під час циклів заряду і розряду та перешкоджає утворенню металевих ниткоподібних наростів (дендритів) на аноді, які можуть спричинити коротке замикання і пожежу, — пояснює Марія Лукацька, професорка електрохімічних енергетичних систем у Швейцарській вищій технічній школі Цюріха.

Завдання полягало в тому, щоб зменшити вміст фтору без шкоди для стабільності цього захисного шару. Дослідники досягли цього за допомогою електростатичного притягання. Вони підібрали заряджені молекули-носії, які могли транспортувати молекули фтору безпосередньо до анода.

Цей метод дозволяє рідкому електроліту містити лише 0,1% фтору за вагою, що принаймні в 20 разів менше, ніж у попередніх дослідженнях.

Якщо мова йде про надійність, то за цим параметром японським брендам немає рівних. Зокрема, новий SUZUKI S-CROSS 2024 року забезпечений гарантією у три роки чи 100 000 кілометрів, і за цей період виробник відповідає за якість авто через свого офіційного дилера в Україні.

Практичне значення

Однією з ключових переваг цього методу є те, що він не потребує значних змін у виробничих процесах, а лише модифікації формули електроліту. Вчені успішно протестували своє рішення на монетоподібних акумуляторах і зараз готуються до створення прототипів акумуляторів у формі сумки, які зазвичай використовуються у смартфонах.

Ця розробка обіцяє зробити батареї безпечнішими у використанні та утилізації, що є значним кроком на шляху до більш сталих рішень для зберігання енергії.