Nie jest tajemnicą, że akumulatory litowo-jonowe nie są konstrukcjami idealnymi i mają sporo wad. Szczerze mówiąc jest to największy mankament współczesnych smartfonów. Producenci muszą ostrożnie balansować pomiędzy pojemnością baterii, a jej fizycznymi rozmiarami. Dlatego też naukowcy pracują nad różnymi metodami poprawy właściwości stosowanych dziś akumulatorów. Okazuje się, że węgiel pozyskany z asfaltu idealnie nadaje się do konstrukcji litowych akumulatorów, które są pojemne i ładują się w kilka minut.
Stosowanie baterii litowo-jonowych w smartfonach jest obecnie dość problematycznie, ponieważ nieznacznie puchną one podczas ładowania. Bywa również tak, że w wyniku błędów w procesie produkcyjnym, może dochodzić do samozapłonu, tak jak to było w przypadku Galaxy Note 7. Również nowy iPhone 8 Plus ma problem z puchnącymi akumulatorami, ale tutaj przyczyna pozostaje dalej nieznana. Mają one również dość krótką żywotność, przez co po określonej liczbie cykli ładowań zmniejsza się efektywna pojemność baterii. Kolejną wadą jest długi czas ładowania, co na pewno znacznie ogranicza rozwój samochodów hybrydowych oraz elektrycznych. Czy naukowcy z Uniwersytetu Rice dokonali wyczekiwanego przełomu?
Asfalt skraca czas ładowania baterii litowych do pojedynczych minut.
Naukowcy podsumowują opublikowane wyniki badań dość interesująco. Twierdzą, że opracowany przez nich nowy rodzaj baterii ładuje się nawet 20 razy szybciej niż tradycyjne konstrukcje. Żeby mieć pewność, że przeprowadzony przez nich eksperyment nie jest przypadkiem, przeprowadzili 500 cykli polegających na całkowitym naładowaniu oraz rozładowaniu akumulatora. Okazało się, że uzyskane wyniki są stabilne, a naukowcy nie zaobserwowali obniżenia pojemności. Zawdzięczają to wolniejszemu powstawaniu dendrytów, które są efektem przysłowiowego starzenia się baterii. Konstrukcja nowych akumulatorów jest dość ciekawa. Węgiel pozyskany z asfaltu jest mieszany z nanoribonami grafenowymi, a następnie taka mieszanka pokrywana jest metalem litowym. Nie jest to pierwszy raz, kiedy naukowcy sięgają po węgiel w celu poprawy parametrów baterii litowych. Wcześniejsze badania polegały na zastosowaniu anod zbudowanych z grafenu i nanorurek węglowych. Jednak nowa metoda jest dużo prostsza, a zarazem tańsza we wdrożeniu do masowej produkcji. Kto wie, być może za kilka lat doczekamy się nowoczesnych smartfonów, które wystarczy ładować raz w tygodniu.
Źródło: Uniwersytet RICE
