- Časopis Quark - https://www.quark.sk -

Sklo pre bezpečnosť a životnosť

Lítiové batérie, ktoré sú zdrojom energie takmer všetkých elektronických zariadení, majú aj rôzne neduhy a ich životnosť je obmedzená.

Foto UBT/Uli Schadeck

V súčasnosti už ťažko nájsť človeka – najmä mladého –, ktorý by nevlastnil, resp. nepoužíval smartfón umožňujúci okrem telefonovania aj internetové spojenie so svetom, ale aj tablet, laptop, fotoaparát a ďalšie elektronické prístroje. Zdrojom elektrickej energie takmer všetkých týchto mobilných zariadení sú lítiovo-iónové batérie.
Batérie tohto typu už slúžia aj na pohon elektromobilov a využívajú ich aj niektoré dopravné lietadlá. Lítiové batérie však majú aj svoje neduhy, medzi ktoré patrí nebezpečenstvo výbuchu či vznietenia pri ich nesprávnom používaní. Batériám škodí úplné vybitie, ale ešte väčším rizikom je ich nabíjanie nad povolenú hodnotu. Ich prevádzková bezpečnosť závisí v značnej miere od separátorov oddeľujúcich elektródy.
Zvýšiť bezpečnosť a predĺžiť životnosť batérií by mali inovatívne separátory na báze skla, ktoré začal vyvíjať vedecký tím univerzity v nemeckom meste Bayreuth v spolupráci s partnermi z priemyslu. Projekt s názvom Sklené separátory pre lítiovo-iónové batérie odštartoval začiatkom marca a v budúcich troch rokoch ho Bavorská nadácia pre výskum podporí sumou vyše 375 000 eur. Vývoj inovatívnych separátorov sa realizuje v úzkej spolupráci s Bavorským centrom pre technológiu batérií (BayBatt) patriacim pod univerzitu v Bayreuthe. Nové separátory sú vlastne čosi ako filigránske sklené membrány. Na rozdiel od doterajších separátorov majú vynikajúcu teplotnú odolnosť, a to minimálne do 500 °C. To umožní zvýšiť prevádzkovú spoľahlivosť batérií v elektrických vozidlách, laptopoch, smartfónoch a iných zariadeniach.
Nové separátory by mali aj spomaliť starnutie (strácanie kapacity) batérií. Na dosiahnutie týchto cieľov treba vyvinúť sklo so špeciálnym zložením a vysokou chemickou aktivitou. Spomenuté vlastnosti sa však dajú dosiahnuť len vtedy, keď sa podarí vyrobiť extrémne tenké membrány (separátory). Zredukovať hrúbku sklených membrán na menej než 20 mikrometrov je pre nás veľkou výzvou. Je to však nevyhnutné na zabezpečenie prevádzkovej stability budúcich batérií s vyššou kapacitou, povedal vedúci projektu Thorsten Gerdes.

RM

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 4/2021. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.
Komentáre