W grę wchodzi też kilka innych, bardzo dużych plusów. Wymienia się wśród nich choćby wyższy poziom bezpieczeństwa niż w przypadku klasycznych akumulatorów litowo-jonowych czy wyższą gęstość energii. Ta ostatnia odnosi się do ilości energii przypadającej na określoną objętość bądź masę. W konsekwencji w grę wchodzi dłuższa żywotność baterii oraz możliwość ich miniaturyzacji.
Czytaj też: Tandemowe ogniwo łączy krzem i perowskity. Kontroluje światło tak, by wykorzystywać je wyjątkowo efektywnie
Prób zwiększenia przydatności bateriii półprzewodnikowych podjęli się naukowcy z Northeastern University oraz Argonne National Laboratory. O tym, jak wyglądały ich działania oraz jaka przyszłość czeka tę technologię, inżynierowie piszą na łamach ACS Energy Letters.
Joshua Gallaway, który stanął na czele zespołu badawczego, postanowił wraz ze współpracownikami sprawdzić, jak skład grubych katod wpływa na reakcje elektrochemiczne zachodzące w obrębie baterii półprzewodnikowych. Główny autor porównuje takie akumulatory do kanapek składających się z anody, katody, separatora umieszczonego pośrodku oraz wypełniająego środek roztworu elektrolitu. W czasie przesyłania energii, jony litu przemieszczają się z anody do katody za pośrednictwem elektrolitu.
Baterie półprzewodnikowe powinny być bezpieczniejsze i wydajniejsze od dotychczas stosowanych
Ze względu na fakt, iż elektrolit oddziela anodę i katodę, baterie półprzewodnikowe nie potrzebują do działania separatorów. Konieczna jest natomiast obecność grubych katod. W czasie eksperymentów badacze wzięli pod lupę dwa różne materiały. Stały elektrolit siarczkowy i aktywny materiał katodowy były wykorzystywane w różnych stosunkach. Każdy wariant był monitorowany, aby ocenić sześć odmiennych wskaźników dotyczących katody i elektrolitu półprzewodnikowego.
W ten właśnie sposób naukowcy doszli do kluczowego wniosku: skład katody ma kluczowe znaczenie w kontekście przebiegu reakcji elektrochemicznych. Dlaczego to ważne? Ponieważ gdyby podzielić katodę na fragmenty, to istotne jest, aby każdy reagował tak samo. Ewentualne zmiany w zakresie grubości bądź składu katody mogłyby rzutować na zachodzenie reakcji elektrochemicznych, a to niekoniecznie będzie mile widziane.
Czytaj też: Woda na pustyni? Te panele słoneczne to potrafią
Na przykład w jednym wariancie katoda znajdująca się najbliżej anody reagowała jako pierwsza, podczas gdy ta zlokalizowana najdalej wykazywała aktywność jako ostatnia. W innym przypadku to najdalszy element reagował jako pierwszy, co było kompletnie odwrotnym działaniem. Gallaway sądzi, iż takie różnice mogą choćby rzutować na problemy z szybszym niszczeniem akumulatorów. Z tego względu lepsze rozeznanie w temacie powinno pozwolić na zwiększenie przydatności baterii półprzewodnikowych i zapewnienie większej liczby ich zastosowań.