Ερευνητές του ΜΙΤ, πιστεύουν ότι έχουν κάνει τα πρώτα θετικά βήματα, για την ανάπτυξη συμπαγών μπαταριών λιθίου-ιόντων, σύμφωνα με νέα έρευνα που δημοσιεύτηκε στο Advanced Energy Materials.
Αυτό σημαίνει ουσιαστικά, ότι οι μπαταρίες θα μπορούν να αποθηκεύουν περισσότερη ενέργεια, έτσι ώστε να χρειάζονται πολύ λιγότερη φόρτιση για να λειτουργήσουν.
Η έκθεση της ομάδας υπογράφηκε από τους απόφοιτους της σχολής, Frank McGrogan και Tushar Swamy. Ερεύνησαν τους μηχανισμούς των σουλφιδίων λιθίου, τα οποία θα μπορούσαν κάποια μέρα να αντικαταστήσουν το υγρό ως μια πιο σταθερή, στερεά μορφή του ηλεκτρολύτη.
Η αντικατάσταση των υγρών ηλεκτρολυτών με στερεούς, θα μπορούσε να είναι μια μεγάλη κίνηση. Οι μπαταρίες αυτές πιθανότατα θα είναι σε θέση να αποθηκεύουν περισσότερη ενέργεια σε επίπεδο μπαταρίας από τις υπάρχουσες. Είναι επίσης πολύ λιγότερο ασταθής, καθώς οι δενδρίτες, οι οποίοι είναι μεταλλικές προεξοχές που μερικές φορές αναπτύσσονται μέσω των υγρών στρωμάτων ηλεκτρολύτη, θα ήταν λιγότερο πιθανό να δημιουργηθούν.
Η ερευνητική ομάδα εξέτασε την αντοχή στη θραύση του θειούχου, η οποία είναι απαραίτητη για το ρόλο του υλικού των μπαταριών ιόντων-λιθίου. Εάν είναι πάρα πολύ εύθραυστο και δεν μπορεί να χειριστεί τις πιέσεις της συνεχούς ενέργειας, θα μπορούσε να ραγίσει και να δημιουργήσει χώρο για το σχηματισμό δενδριτών.
Η έρευνα αντιμετώπισε ένα σημαντικό εμπόδιο ωστόσο: το σουλφίδιο είναι τόσο ευαίσθητο σε συνθήκες δωματίου, που δεν μπορεί να πειραματιστεί εκτεθειμένο στον αέρα. Για να δοκιμαστεί το υλικό, η ομάδα τοποθετεί το σουλφίδιο σε ένα λουτρό ορυκτελαίου για να το αποτρέψει την αντίδρασή του, πριν μετρήσουν τις μηχανικές του ιδιότητες.
Μετά τη δοκιμή, οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το υλικό πράγματι ραγίζει υπό συνθήκες υψηλής πίεσης, “σαν ένα εύθραυστο κομμάτι γυαλί.”
Τούτου λεχθέντος, η γνώση που έχει αποκτηθεί, θα μπορούσε να επιτρέψει στην ομάδα να χτίσει νέα συστήματα μπαταρίας «υπολογίζοντας πόση πίεση μπορεί να ανεχθεί το υλικό πριν ραγίσει», ανέφερε ο αναπληρωτής καθηγητής του MIT Krystyn Van Vliet, ο οποίος συνέβαλε στην έρευνα.
Ο Frank McGrogan συμφωνεί. Δεδομένου ότι η ομάδα του μπορεί να μελετήσει τις ιδιότητες του σουλφιδίου και το σχεδιασμό νέων συστημάτων μπαταριών γύρω από αυτή τη γνώση, κάποια μέρα θα μπορούσε να έχει δυνατότητες για χρήση.
