Wiadomości OZE Nowe baterie litowo-jonowe: nie wybuchają, ponieważ sztywnieją po uderzeniu 10 września 2018 Wiadomości OZE Nowe baterie litowo-jonowe: nie wybuchają, ponieważ sztywnieją po uderzeniu 10 września 2018 Przeczytaj także Wiadomości OZE Produkujemy więcej energii z OZE, ale zarazem marnujemy na potęgę Polska to uśpiony olbrzym pod względem produkcji energii z OZE. Nasz potencjał pozostaje w dużej mierze niewykorzystany przez zły stan sieci energetycznych, co przekłada się na częste wyłączenia oraz rosnącą ilość odmów przyłączenia nowych źródeł energii. Eksperci od dawna wskazują, że bez rozwiązania tego problemu nie uwolnimy potencjału polskiej energetyki. Elektromobilność Miał być samochód, będą elektryczne hulajnogi? Co dalej z projektem Izera Zdaniem Borysa Budki, ministra aktywów państwowych, inwestycja w Jaworznie powinna być kontynuowana. W jakiej formie? O tym zadecyduje audyt wewnętrzny spółki odpowiedzialnej za projekt. Dużo również zależy od rozwiązania kwestii wypłaty środków z KPO – z jednej strony rząd Tuska zamierza inwestować w elektromobilność (niekoniecznie w Izerę), z drugiej jest do tego zmuszony przez zapisy w planie KPO. Baterie litowo-jonowe są bardzo często stosowane w elektronice konsumenckiej. Mają one jednak istotną wadę – potrafią zapalić się, gdy nie są poprawnie przechowywane, ładowane lub ich obudowa zostanie naruszona. Tego rodzaju awarie mają często poważne skutki: znane są przypadki poparzeń, pożarów i co najmniej jedna katastrofa lotnicza. Naukowcy, poszukując rozwiązania tego problemu, zainspirowali się własnościami pewnych materiałów, by rozwiązać powyższy problem. Reklama „W ogniwie litowo-jonowym cienka warstwa plastiku rozdziela dwie elektrody”, mówi dr Gabriel Veith. „Jeśli bateria zostanie uszkodzona bądź przekładka pomiędzy elektrodami zawiedzie z innego powodu i elektrody zetkną się ze sobą, płynny elektrolit ogniwa może się zapalić”. Veith jest pracownikiem Oak Ridge National Laboratory w USA. Zajmuje się tam rozwijaniem ogniw litowo-jonowych. Niektórzy badacze próbują zastąpić obecny elektrolit ciałem stałym, które nie jest palne, ale takie podejście wymaga istotnych zmian w procesie produkcji. Alternatywą jest, jak podaje Veith, dodanie do konwencjonalnych elektrolitów specjalnych substancji, które zapewniają, że twardnieje on w momencie uszkodzenia baterii. Wynalazek zaczął się podczas niewinnej zabawy z dziećmi. Veith bawił się mieszanką skrobi i wody – znaną każdemu cieczą nienewtonowską. „Gdy położy się ją na płaskiej powierzchni to płynie, ale gdy zaczniemy w nią uderzać, twardnieje”, mówi badacz. „Gdy zredukujemy nacisk na tą ciecz, znowu staje się ona płynna. Chcieliśmy wykorzystać to zjawisko do produkcji bezpieczniejszych baterii”, dodaje. Mieszanka skrobi z wodą jest koloidem – zawiesiną mikroskopijnych cząsteczek w cieczy. Veith uważa, że w elektrolicie ogniwa Li-ion zawiesić w ten sposób można nanocząsteczki krzemionkowe o średnicy około 200 nm. Przy uderzeniu zbijałyby się one w grupki i blokowały uszkodzenia. Kluczowy jest jednak wąski rozkład wielkości cząsteczek, aby mieszanina była homogeniczna. Wyzwaniem jest jednak produkcja takich ogniw. Podczas produkcji tych akumulatorów elektrolit jest wstrzykiwany w gotowe ogniwo, które następnie jest zamykane. Nie da się tego zrobić z cieczą nienewtonowską – w momencie, gdy chcemy ją sprężyć w strzykawce, zmienia się ona niemalże w ciało stałe. Problem ten rozwiązany został w bardzo prosty sposób. Do ogniwa w czasie produkcji najpierw podaje się nanocząsteczki krzemionki. Dopiero potem, na ostatnim etapie, zawieszane są one w elektrolicie, który podawany jest do akumulatora w klasyczny sposób – strzykawką. Badacze obecnie pracują nad zgłoszeniem patentowym na opracowaną przez siebie technologię produkcji wytrzymalszych ogniw litowo-jonowych. W przyszłości zespół kierowany przez Veitha planuje rozwinąć opracowaną technologię. Badacze chcą, aby bateria po uszkodzeniu twardniała na stałe. W ten sposób uszkodzony obszar zostanie na stałe utwardzony i zabezpieczony przed np. wyciekiem elektrolitu. Pozostała część baterii mogłaby wtedy normalnie pracować. Zespół przewiduje, że tego rodzaju ogniwa znajdą swoje zastosowanie m.in. w samochodach elektrycznych czy też bezzałogowych pojazdach latających. Inny pomysł zakłada wojskowe wykorzystanie nowych ogniw – jako kamizelek odłamkoodpornych. Często dzisiejsi żołnierze, oprócz noszenia około 10 kilogramów różnego rodzaju pancerza, muszą nosić akumulatory do rozmaitych urządzeń elektronicznych, z jakich korzystają na polu bitwy. Technologia proponowana przez Veitha pozwala stworzyć ogniwo litowo-jonowe, które mogłoby funkcjonować także jako kamizelka kuloodporna. Foto: Gabriel Veith Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.