Bateria litowa z... parafiny i mydła

Popularne, z racji swojego krótkiego czasu ładowania i wysokiej pojemności, baterie litowo-jonowe wymagają drogich komponentów jak kobalt i nikiel. Uczeni z Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) zastąpili je innymi tańszymi materiałami jak związki manganu - poinformował portal Daily Tech.

Naukowcom z Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) współdziałającym z Departamentem Energii USA chodziło o zastąpienie drogich tlenków kobaltu i niklu stosowanych w dotychczas produkowanych bateriach litowo-jonowych. Zamiast tlenków wprowadzili oni do metod produkcyjnych, dla zmniejszenia kosztów, fosforany i związki manganowe.

Według zajmującego się inżynierią materiałową w PNNL Daiwona Choi, nowa metoda produkcji jest prostsza niż inne metody otrzymywania katod litowo-managanowo-forsforanowych i polega wyłącznie na ich zmieszaniu i wygrzewaniu, podczas gdy inne są "skomplikowanymi wieloetapowymi procesami". Proces ten wymaga jedynie obecności kwasów oleinowych (mydła) oraz parafiny i ciepła.

Parafina wiąże długie łańcuchy molekuł i pomaga we wzroście kryształów, podczas gdy kwasy oleinowe, jako czynnik powierzchniowy, ułatwiają rozmieszanie najważniejszych części składowych. W temperaturze 400 st. C do jakiej roztwór zostaje następnie podgrzany, parafina i kwasy oleinowe wyparowują, a pozostają niewielkie kryształy fosforanu manganowo-litowego (LMP). Mają one wielkość 50x2000x2000 nanometrów. Dla porównania włos ludzki posiada wielkość 50-60 tys. nm. Kryształy te zostają następnie podgrzane, alby utworzyć jednolitą płytkę katody.

W teorii LMP są raczej konkurencyjne w stosunku do tradycyjnych baterii litowo-jonowych, mających pojemność 170 miliAmp na gram materiału. W testach po stworzeniu nowego typu baterii z fosforanami otrzymywano 120 miliAmp, zaś Choi i jego zespołowi udało się dojść do 168 miliAmp na gram. Niestety w trybie szybkiego ładowania pojemność spada do 54 miliAmp na gram, co jest wielkością daleką od zadowalającej dla naukowców z PNNL . Planują oni obecnie stworzyć nowe katody z udziałem węglików spiekanych, na których osadzone byłyby płytki z LMP.