Nové pevné elektrolyty a porézní uhlíkové materiály umožňují ultrarychlé nabíjení a více než 25 000 cyklů provozu.
Vědci vyvinuli inovativní lithium-sulfidovou baterii, která díky struktuře uhlíku dopovaného dusíkem přináší revoluci v ukládání energie. Průlomový objev, který kombinuje speciální porézní materiál a pevný elektrolyt obohacený jódem, umožňuje plné nabití za pouhých 12 minut při zachování výjimečné kapacity.
Vědci z oddělení energetických věd a inženýrství DGIST dosáhli při svých testech kapacity 705 mAh na gram. Tento vývoj představuje 160% nárůst kapacity oproti běžným bateriím v podmínkách rychlého nabíjení při zachování 82% výkonu po 1 000 cyklech.
Technologie měnící skladování energie
Klíč k této revoluční baterii spočívá v jejím inovativním složení. Struktura, která vznikla reakcí hořčíku s dusíkem při vysokých teplotách, umožnila podstatné zlepšení retence síry. Tato konstrukce nejenže zvyšuje úložnou kapacitu, ale také výrazně optimalizuje interakci s elektrolytem, čímž zvyšuje jeho celkový výkon.
Související článek
Úloha jódu v pevném elektrolytu byla zásadní pro zvýšení výkonu nové baterie. Jód působí jako prostředník při přenosu elektronů na síru, což způsobuje exponenciální nárůst rychlosti reakce na elektrodách.
Testy prokázaly přednost této technologie před tradičními lithium-iontovými bateriemi. Zatímco u běžných baterií dochází po tisíci cyklech ke znatelné degradaci, tato nová baterie si zachovává nebývalou stabilitu po více než 25 000 cyklů nabíjení a vybíjení, přičemž si zachovává 80 % své původní kapacity.
Výzkum prováděný ve spolupráci s Argonne National Laboratory odhalil, že klíčovou roli hraje specifická tvorba sulfidu lithia v rámci vrstvených struktur materiálu. Toto zjištění potvrzuje, že kombinace dopování dusíkem a porézní struktury uhlíku je rozhodující pro zlepšení jak retence síry, tak rychlosti chemických reakcí.