Autor: Luisa Filipponi, PhD, consultant ştiinţific în cadrul proiectului NanoChannels
Bateriile cu litiu sunt des întâlnite şi se folosesc în numeroase produse electronice, cum ar fi dispozitivele smartphone şi camerele digitale. După cum probabil ştiţi, bateriile cu litiu nu rezistă la infinit, ci se consumă după ce sunt folosite un timp îndelungat: au o durată de viaţă limitată. Durata de viaţă depinde de mai mulţi factori: unul dintre factorii esenţiali îl constituie electrodul bateriei (anodul), care este de obicei fabricat din grafit. La fiecare încărcare a bateriei, ionii de litiu pătrund în porii electrodului din grafit, care se extind, revenind la forma iniţială când bateria este folosită şi ionii sunt eliberaţi. Acest proces repetat de extindere şi comprimare slăbeşte electrodul din grafit, care în cele din urmă cedează, reducând performanţa bateriei.
Electric car
Un alt factor important în cazul bateriilor cu litiu este capacitatea acestora: cu cât pot pătrunde mai mulţi ioni în anod, cu atât capacitatea bateriei este mai ridicată. O alternativă la grafit este siliconul, cel mai bun material pentru stocarea ionilor de litiu: în comparaţie cu grafitul, siliconul poate stoca până la 10 ori mai mulţi ioni de litiu, dar îşi măreşte de peste trei ori volumul propriu când este complet încărcat. Astfel, contactele electrice din anod cedează rapid.
Cercetătorii de la Laboratorul naţional Lawrence Berkeley din cadrul Departamentului de energie din S.U.A. au anunţat de curând o metodă eficientă de a folosi particulele de silicon care înmagazinează litiu păstrând în acelaşi timp conductivitatea şi robusteţea electrodului. Noul design este conceput dintr-un polimer conductor care formează legături puternice cu particulele de silicon care înmagazinează litiu. Când bateria este încărcată, întregul sistem (legătura de polimer şi particule) îşi măreşte volumul de peste trei ori, revenind apoi la forma iniţială în timpul descărcării. Acest nou electrod poate absorbi o cantitate de litiu de opt ori mai mare faţă de electrozii actuali. În plus, chiar şi după un an de teste şi sute de cicluri de încărcare-descărcare, bateria şi-a păstrat capacitatea de energie. Noii anozi sunt fabricaţi din materiale cu cost redus, iar modul de fabricaţie este compatibil cu tehnologiile de producţie a bateriilor cu litiu standard. Aceasta este o veste excelentă pentru viitorul produselor electronice şi îndeosebi pentru viitorul maşinilor electrice, care depind de baterii robuste şi fiabile.
Articolul complet este disponibil aici: http://tinyurl.com/3v68vae
