Organické solid-state akumulátory: na katodě dosahují už 302 Wh/kg
21.6.2021, Milan Šurkala, aktualita
Jednou z mnoha cest za ekologičtějšími akumulátory budoucnosti jsou i organické verze. Vědcům na University of Houston se povedlo dosáhnout energetické hustoty 302 Wh/kg na katodě s organickými články typu solid-state.
Spousta týmů po celém světě vyvíjí lepší typy akumulátorů pro budoucnost. Poslední dobou je hlavním cílem eliminovat kobalt, jehož těžba je velmi kontroverzní, ať už z hlediska ekologie nebo etiky (nezřídka jsou k práci využívány děti). University of Houston chce pomoci vyřešit tento problém organickými akumulátory, které nebudou potřebovat některé problematické prvky. Zatímco lithium bude nadále potřeba, kobalt by už měl být minulostí.
Výsledkem jejich výzkumu je článek, který využívá anodu z kovového lithia a solid-state elektrolyt. Ten tedy nyní tekutý, což může zvyšovat stabilitu a bezpečnost akumulátoru. Zdaleka tak nejde o první tým, který přešel na tyto dvě úpravy anody a elektrolytu. V tomto případě ale zkusili toto zkombinovat s organickou katodou bez kobaltu, což byl dosud problém. Ta zde využívá organickou sloučeninu PTO (C16H6O4) a použit byl i ethanol jako rozpouštědlo pro optimalizaci a dosažení lepší mikrostruktury v rámci katody, která pak dokáže lépe vést ionty. Bez tohoto byla katoda schopna dosáhnout energetické hustoty pod 180 Wh/kg, s optimalizací se pak vyšplhala na 302 Wh/kg (na úrovni elektrody, nikoli celého článku).
Znovu by bylo dobré připomenout, že jde o publikaci vědeckého výzkumu v odborném časopise (Joule), což neznamená, že by šlo o technologii připravenou na komerční nasazení, ba naopak. To znamená spíše počátek celého procesu než jeho konec.
