Научници са Универзитета Хањанг у Сеулу развили су нови начин за повећање перформанси и издржљивости батерија које се користе у различитим електронским уређајима и возилима. Њихова техника се састоји у прању и премазивању катода батерије посебним раствором.
Батерије су неопходне за напајање многих савремених уређаја и машина, од паметних телефона и лаптопа до електричних аутомобила и робота. Међутим, један од главних изазова са којима се суочавају произвођачи батерија је повећање густине енергије и издржљивости ћелија батерија, посебно оних које користе материјале са високим садржајем никла (Ни) као катоде.
Катоде са високим садржајем никла имају многе предности као што су велики капацитет и ниска цена. Међутим, они такође имају значајан недостатак - склоност брзој деградацији због њихове високе реактивности на интеракцију са околином. То доводи до стварања нежељених литијумових једињења на површини катоде и штетних споредних реакција са електролитом – течношћу која преноси електрични набој унутар батерије.
Да би превазишли овај проблем, научници су развили једноставно, али ефикасно решење: прање катода водом која садржи растворене јоне кобалта (Цо). Овај процес уклања вишак литијума са површине катоде и ствара танак, уједначен слој богат кобалтом који делује као заштитни штит. Овај слој спречава директан контакт катоде са електролитом, чиме се смањује могућност даље деградације.
Научници су испраној катоди додали и флуоридни премаз, што је додатно повећало стабилност и сигурност батерије. Флуорни премаз спречава разбијање соли електролита и стварање мехурића гаса, што може проузроковати да батерија набубри и чак експлодира.
Истраживачи су тестирали своју технику прања и наношења премаза на неколико катода са високим садржајем никла, значајно побољшавајући њихове перформансе и животни век. Третиране катоде су задржале више од 90% свог почетног капацитета након 500 циклуса, у поређењу са мање од 80% за необрађене. Такође су показале већу густину енергије и мање формирање гаса од конвенционалних катода.
Научници се надају да ће њихова техника отворити пут развоју ефикаснијих и поузданијих батерија за различите примене, посебно за електрична возила и велику електронику. Такође очекују да ће њихови резултати инспирисати друге научнике да пронађу нове начине за побољшање стабилности и издржљивости катода обогаћених никлом.
Прочитајте такође: