Tamtejsi inżynierowie zaprojektowali takie urządzenie, w którym wykorzystali żel reagujący na zmiany temperatur. Tym sposobem udało im się wyraźnie zwiększyć stabilność działania akumulatora, a także poprawić poziom jego bezpieczeństwa. Co istotne, mówimy o takich postępach nawet w obliczu działania w wysokich temperaturach rzędu 180 stopni Celsjusza.
Czytaj też: Pieniądze jak na dłoni. Żaden gadżet do płacenia nie będzie potrzebny
Wystawione na działanie takich warunków urządzenie wytrzymało 500 cykli ładowania i rozładowywania, po których jego pojemność utrzymywała się na poziomie 80% pierwotnej wartości. Tym samym wyraźnie widzimy, że wdrożone rozwiązanie świetnie sprawdza się w starciu z dwoma dotychczasowymi problemami trapiącymi akumulatory z sodem w składzie.
Była to ograniczona żywotność oraz podatność na niekontrolowane wzrosty temperatury. O tym, co dokładnie trzeba było zrobić, aby zrealizować te cele, eksperci z Państwa Środka piszą na łamach Nature Communications. Naukowcy związani z Chińską Akademią Nauk za kluczowy aspekt swoich działań uznali wykorzystanie żelu reagującego na temperaturę, dzięki czemu udało im się doprowadzić do stabilizacji akumulatorów sodowo-jonowych nawet w obliczu ekstremalnego ciepła.
Akumulator sodowo-jonowy opracowany przez chińskich naukowców został wyposażony w żel reagujący na wzrosty temperatur, dzięki czemu całe urządzenie zyskało na stabilności i żywotności
Wariant sodowy jest kuszący przede wszystkim ze względu na fakt, że sód jest stosunkowo łatwo dostępny, a co za tym idzie – tani. Poza tym jego pozyskiwanie nie wyrządza tak dużych szkód środowiskowych, jak na przykład wydobycie litu czy kobaltu. Z drugiej strony, akumulatory sodowo-jonowe ustępowały dotychczas litowej konkurencji ze względu na niską stabilność termiczną oraz skłonność do utraty przydatności po długofalowym wystawieniu na działanie wysokich temperatur.
Kluczem do szczęścia okazał się żelowy elektrolit powstały przy udziale metody polimeryzacji rodnikowej in-situ. Wykorzystana w całym procesie mieszanka została wystawiona na działanie wysokich temperatur, dzięki czemu uległa samoistnemu usieciowaniu, by ostatecznie utworzyć stabilny żel polimerowy. Za jego sprawą akumulator zyskuje dodatkową ochronę i ograniczona zostaje jego degradacja.
Czytaj też: Gejzer słoneczny rewolucjonizuje energetykę. Dziwne, że dopiero teraz na to wpadli
W czasie testów członkowie zespołu badawczego wystawili swoje urządzenie na działanie temperatury przekraczającej 120 stopni Celsjusza. Żel w takich warunkach wciąż ulegał polimeryzacji, dzięki czemu ruch jonów został zablokowany, a wewnętrzne reakcje stanowiące wstęp do problemów zostały zatrzymane. Poza tym zastosowany elektrolit podniósł wartość początkowego niekontrolowanego wzrostu temperatury ze 137 do 177 stopni Celsjusza. W przyszłości takie urządzenia mogłyby posłużyć do przechowywania energii pochodzącej z odnawialnych źródeł.