Un design îmbunătăţit pentru bateriile Li-Ion actuale promite triplarea capacităţii de stocare

De-a lungul timpului, cercetătorii au prezentat diverse tehnologii interesante care ne-au promis acumulatori cu o fiabilitate mai bună şi o capacitate de stocare mai mare, însă acestea nu s-au prea materializat până acum.  Un grup de cercetători din cadrul universităţii Stanford propune însă un design care este promiţător deoarece nu este decât o îmbunătăţire a omniprezentei tehnologii Litiu-Ion, însă permite mărirea considerabilă a eficienţei şi capacităţii de stocare.

Bateriile Litiu-Ion aflate în prezent pe piaţă folosesc un catod fabricat din oxizi sau fosfaţi complecşi de litiu şi un anod fabricat din carbon sau siliciu. Ideea fabricării unui anod fabricat tot din litiu a fost analizată de multă vreme deoarece promite o eficienţă mult mai bună, însă încercările anterioare nu au avut rezultate prea grozave: o eficienţă iniţială de numai 96 de procente şi o degradare la 50 de procente după numai 100 de cicluri de încărcare/descărcare.

Dificultatea utilizării litiului este cauzată de modul în care ionii acestui metal tind să se acumuleze pe suprafaţă anodului şi să rupă pelicula de protectie a acestuia, formând ulterior structuri metalice care scurtcircuitează bateria, şi de reactivitatea mare a acestui metal. Litiul are însă cea mai mare densitate energetică dintre toate metalele şi este foarte uşor, iar cercetătorii au încercat să îmblânzească acest metal pentru a obţine bateria Litiu-Ion perfectă.

Soluţia propusă de cercetătorii de la Stanford implică acoperirea anodului cu o peliculă foarte fină de carbon. Structura de tip fagure este foarte subţire, doar 20 de nanometri, însă este capabilă să oprească expansiunea atomilor de litiu din anod şi să izoleze acest metal reactiv de soluţia electrolitului. Viitoarele baterii care vor folosi această soluţie tehnologică vor fi mai sigure, mai uşoare şi, nu în ultimul rând, vor oferi o capacitate de stocare de 2 sau 3 ori mai mare.

În acest moment, modelul testat la Stanford a atins o eficienţă energetică de 99% după 150 de cicluri de încărcare/descărcare, aceasta fiind şi bariera minimă pentru un produs comercial, dar cercetătorii încearcă să atingă o eficienţă de 99,9%.