Po mnoho let byly kobaltové baterie považovány za efektivní, ale měly některé nevýhody, jako je omezená dostupnost a vysoké výrobní náklady. Avšak výzkum provedený týmem vědců pod vedením Mircey Dincă může tuto situaci změnit.
Přibližně před šesti lety začala laboratoř Dinca s projektem financovaným společností Lamborghini, který měl za cíl vyvinout organickou baterii schopnou pohánět elektrická auta. Při práci s porézními materiály, částečně organickými a částečně anorganickými, si vědci všimli, že vytvořili materiál, který by mohl být dobrým vodičem.
Tento materiál se skládá z více vrstev TAQ (bis-tetraaminobenzoquinonu), organické molekuly obsahující tři propojené hexagonální kruhy. Tyto vrstvy se mohou šířit ve všech směrech, vytvářející strukturu podobnou grafenu. V molekulách se nacházejí chemické skupiny nazývané chinony, které slouží jako elektronové rezervoáry, a aminy, které pomáhají vytvářet materiál s pevnými vodíkovými vazbami.
Tyto vodíkové vazby činí materiál neuvěřitelně stabilním a nerozpustným. Tato nerozpustnost je důležitá, protože zabrání materiálu v rozpouštění v elektrolytu baterie, jak se děje u některých organických baterií, čímž prodlužuje její životnost.
Další výzkum potvrdil, že tato organická baterie má podobnou vodivost a kapacitu jako tradiční kobaltové baterie. TAQ katodové baterie také umožňují rychlejší nabíjení a vybíjení, což může zkrátit dobu nabíjení elektrických aut.
Pro zvýšení stability organického materiálu a zlepšení jeho adheze na současný sběrač vyrobený z mědi nebo hliníku vědci přidali plniva jako je celulóza a guma. Tyto přísady tvoří méně než desetinu celé katodické složky a nemají významný vliv na kapacitu skladování baterie.
Dále, naplnění baterie kompozitem z celulózy a gumy výrazně prodlužuje životnost katody, přičemž zabraňuje jejímu praskání při průtoku lithiových iontů během nabíjení baterie.
Základní složky potřebné ke výrobě takové katody – prekurzor chinonu a prekurzor aminu – jsou již dostupné v hojném množství na trhu. Vědci odhadují, že výrobní náklady na organické baterie se mohou pohybovat od jedné třetiny do poloviny nákladů na kobaltové baterie.
Patent na tuto technologii již byl licencován společností Lamborghini. Laboratoř Mircey Dincă plánuje i nadále zkoumat alternativní materiály pro baterie a zvažuje nahrazení lithia levnějšími a více dostupnými prvky, jako je sodík nebo hořčík.
Časté dotazy (FAQ):
1. Co jsou kobaltové baterie?
Kobaltové baterie jsou druhem baterií, které využívají kobalt jako jednu ze svých hlavních složek.
2. Jak může výzkum Mircey Dincă změnit situaci kobaltových baterií?
Výzkum Mircey Dincă se zaměřuje na vývoj organické baterie, která může být konkurenceschopná s kobaltovými bateriemi z hlediska výkonu a výrobních nákladů.
3. Jaké jsou hlavní vlastnosti materiálu vytvořeného vědci?
Tento materiál se skládá z organických a anorganických vrstev. Je neuvěřitelně stabilní a nerozpustný, což přispívá k jeho dlouhé životnosti. Má podobnou vodivost a kapacitu jako tradiční kobaltové baterie.
4. Proč byla do baterie přidána plniva?
Plniva jako celulóza a guma byla přidána k zvýšení stability organického materiálu a zlepšení jeho adheze na současný sběrač vyrobený z mědi nebo hliníku.
5. Jaké výhody přináší naplnění baterie kompozitem z celulózy a gumy?
Naplnění baterie kompozitem z celulózy a gumy prodlužuje životnost katody a předchází praskání během nabíjení.
6. Jaké jsou plány Mircey Dincă pro budoucnost?
Laboratoř Mircey Dincă plánuje nadále zkoumat alternativní materiály pro baterie a zvažuje nahrazení lithia levnějšími a hojněji dostupnými prvky, jako je sodík nebo hořčík.
7. Jak se výrobní náklady na organické baterie srovnávají s kobaltovými bateriemi?
Vědci odhadují, že výrobní náklady na organické baterie se mohou pohybovat od jedné třetiny do poloviny nákladů na kobaltové baterie.
Související odkazy na články:
– Oficiální webová stránka Lamborghini
– Inc.com – Lamborghini
– Inc.com – Mircea Dincă
The source of the article is from the blog shakirabrasil.info