Nowe baterie z Uniwersytetu Warszawskiego

Zdjęcie

Naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego i Instytutu Chemii Przemysłowej opracowali nowy typ elektrolitu

/123RF/PICSEL

Tanie i coraz wydajniejsze baterie litowe są bardzo poszukiwane na rynku. Obniża się wiec koszty ich produkcji, co negatywnie wpływa na trwałość i bezpieczeństwo użytkowników. Zespół naukowców z Wydziału Chemii UW, przy współudziale badaczy z Instytutu Chemii Przemysłowej opracował nowy elektrolit polimerowy, który minimalizuje ryzyko zapłonu baterii litowej.

"Opracowane przez nas ogniwo bazuje na znanych i wykorzystywanych komercyjnie materiałach elektrodowych. Przeprowadziliśmy jednak istotne modyfikacje, które pozwoliły zminimalizować użycie lotnych składników, co podnosi bezpieczeństwo eksploatacji baterii" - twierdzi prowadzący badania dr Bartosz Hamankiewicz z Wydziału Chemii UW.

Podstawowymi materiałami elektrodowymi, użytymi do zbudowania nowej baterii, są tlenki o strukturze spinelu: litowo-tytanowy, użyty jako elektroda ujemna, oraz tlenek litowo-manganowy - jako elektroda dodatnia. Oba materiały oddziela membrana polimerowa, która zastępuje elektrolit w stanie ciekłym. Powoduje to, że w sytuacjach awaryjnych bateria nie ulegnie tak gwałtownemu utlenieniu, które powoduje samozapłon, co zdarzało się np. w niektórych modelach baterii smartfonów. Jest to szczególnie istotne w przypadku wykorzystania akumulatorów o większej mocy, bowiem np. uszkodzenie akumulatora zasilającego samochód elektryczny w trakcie jazdy może wywołać eksplozję zagrażającą życiu. Dzięki zastosowaniu nowych materiałów baterię można przechowywać i przewozić w stanie naładowanym, co pozwala obniżyć koszty magazynowania i transportu. Do tej pory nie było to możliwe ze względu na zbyt duże niebezpieczeństwo samozapłonu.

Materiały użyte do budowy ogniwa są nietoksyczne, czyli bezpieczne dla środowiska, w przeciwieństwie np. do obecnie stosowanych związków kobaltu. Nowe ogniwo może być stosowane do zasilania pojazdów w pełni elektrycznych.

Wynalazek jest na etapie zgłoszenia krajowego patentu. Najprawdopodobniej w niedalekiej przyszłości zostanie objęty międzynarodową ochroną patentową. Z powodu bardzo dużych kosztów, jakich wymaga zbudowanie pracowni do testów w skali ćwierć- i półtechnicznej, do tej pory naukowcy mieli możliwość przeprowadzenia jedynie testów w skali laboratoryjnej. Obecnie Uniwersytecki Ośrodek Transferu Technologii poszukuje inwestora branżowego wśród największych koncernów, głównie zagranicznych.

"Naszym zadaniem jest przeprowadzić ten wynalazek przez proces komercjalizacyjny, tak aby w przyszłości mogły z niego korzystać szerokie grupy użytkowników w możliwie dużej skali. Na tym etapie konieczne jest sfinansowanie kosztownych badań i testów w skali dostatecznej do tego, by otworzyć drogę do projektowania produktów do użytku masowego i przemysłowego. Wierzę, że ze względu na potencjał tego wynalazku uda nam się pozyskać inwestora, a następnie przekonać światowych producentów akumulatorów do wykorzystywania tej myśli technologicznej" - twierdzi dr Robert Dwiliński, dyrektor UOTT.

MW