Tim istraživača sa Harvardske škole za inženjerstvo i primenjene nauke (SEAS) predstavio je inovativnu litijum-metalnu bateriju koja obećava najmanje 6.000 ciklusa punjenja i pražnjenja, čineći je otpornijom od bilo koje druge baterije u torbici. Osim toga, ova baterija se može ponovo napuniti za manje od 10 minuta, pružajući izuzetnu brzinu punjenja.
Istraživanje, objavljeno u časopisu Nature Materials, ne samo da opisuje novi način konstrukcije litijum-metalnih baterija sa čvrstom anodom, već takođe pruža novo razumevanje materijala koji bi mogao imati ključnu ulogu u razvoju revolucionarnih baterija.
Profesor nauke o materijalima na SEAS-u, Ksin Li, izjavio je: „Litijumske metalne anodne baterije smatraju se svetim gralom baterija jer imaju deset puta veći kapacitet od komercijalnih grafitnih anoda i mogle bi drastično povećati razdaljinu vožnje električnih vozila. Naše istraživanje predstavlja važan korak ka praktičnijim čvrstim baterijama za industrijsku i komercijalnu primenu.“
Jedan od ključnih izazova u dizajniranju ovih baterija bila je pojava dendrita na površini anode. Dendriti su strukture koje rastu tokom punjenja i probijaju pregradu između anode i katode, što može uzrokovati kvar baterije ili čak požar.
Tim istraživača već je predstavio višeslojni dizajn baterije 2021. godine, koristeći različite materijale između anode i katode kako bi kontrolisao rast dendrita. U novom pristupu, istraživači su koristili silicijumske čestice u anodi kako bi suzili reakciju litiranja, omogućavajući homogeno nanošenje sloja litijum metala.
Li je objasnio ovu inovaciju rekavši: „U našem dizajnu, litijum metal se omotava oko čestice silikona, kao tvrda čokoladna ljuska oko jezgra lešnika u čokoladnom tartufu.“ Ova tehnika stvara homogenu površinu koja sprečava rast dendrita.
Ova nova litijum-metalna baterija, koja zadržava 80% kapaciteta nakon 6.000 ciklusa punjenja i pražnjenja, predstavlja značajan korak napred ka razvoju efikasnijih i sigurnijih baterija, a istraživači se nadaju da će doprineti širenju primene ovih tehnologija u industriji i komercijalnim aplikacijama.
