Baterie s pevným elektrolytem

Baterie s pevným elektrolytem je typ baterie, která používá pevné elektrody i pevný elektrolyt (na rozdíl od kapaliny nebo polymeru v lithium-iontových nebo lithium-polymerových akumulátorech). [1][2] Přestože byl pevný elektrolyt vynalezen už v 19. století, přetrvávají konstrukční potíže, které brání širšímu rozvoji těchto akumulátorů. Vývoj pokročil na konci 20. století a na začátku 21. století v souvislosti v vývojem elektrických automobilů.

Baterie s pevným elektrolytem mohou používat pro anodu kovové lithium a oxidy nebo sulfidy pro katodu, čímž se zvyšuje hustota uložené energie. Pevný elektrolyt funguje jako ideální separátor, který propouští pouze ionty lithia. Tyto baterie by mohly vyřešit mnoho problémů s kapalným (resp. gelovým či tekutým) elektrolytem používaným v majoritně používaných akumulátorech, jako je hořlavost, omezení cyklů nabíjení, výkon, nízké napětí a nestabilní mezifáze elektrolytu.[3]

Hlavní překážkou u konstrukce baterií s pevným elektrolytem je vylučování látek z anody a růst dendritů z jejího povrchu. Dendrity při růstu vnikají do bariéry oddělující anodu a katodu, což snižuje kapacitu baterie a nakonec může vyvolat zkrat a úplné zničení článku.[4]

Odkazy

Literatura

  • DUDNEY, Nancy J.; WES, William C; NANDA, Jagjit. Handbook of Solid State Batteries and Capacitors. 2nd. vyd. [s.l.]: World Scientific Publishing, 2015. ISBN 978-981-4651-89-9. DOI 10.1142/9487. (anglicky) 
  • GOODENOUGH, J. B. Batteries and a Sustainable Modern Society. Electrochemical Society Interface. 2016, s. 67–70. DOI 10.1149/2.F05163if. Bibcode 2016ECSIn..25c..67G. (anglicky) 
  • BRAGA, M.H.; GRUNDISH, N.S.; MURCHISON, A.J.; GOODENOUGH, J.B. Alternative strategy for a safe rechargeable battery. Energy & Environmental Science. 2016-12-09, s. 331–336. DOI 10.1039/C6EE02888H. (anglicky) 
  • M. H. Braga; J. A. FERREIRA; V. STOCKHAUSEN; J. E. OLIVEIRAD; A. EL-AZABE. Novel Li3ClO based glasses with superionic properties for lithium batteries. Journal of Materials Chemistry A. 2014-04-21, s. 5470–5480. DOI 10.1039/C3TA15087A. (anglicky) 

Reference

  1. ↑ REISCH, Marc S. Solid-state batteries inch their way to market. C&EN Global Enterprise. 20 November 2017, s. 19–21. DOI 10.1021/cen-09546-bus. (anglicky) 
  2. ↑ VANDERVELL, Andy. What is a solid-state battery? The benefits explained. Wired UK. 26 September 2017. Dostupné online [cit. 7 January 2018]. (anglicky) 
  3. ↑ PING, Weiwei; YANG, Chunpeng; BAO, Yinhua; WANG, Chengwei; XIE, Hua; HITZ, Emily; CHENG, Jian. A silicon anode for garnet-based all-solid-state batteries: Interfaces and nanomechanics. Energy Storage Materials. September 2019, s. 246–252. DOI 10.1016/j.ensm.2019.06.024. S2CID 198825492. (anglicky) 
  4. ↑ JÉGL, Pavel. Nová polovodičová baterie může nakopnout elektromobilitu. Má úžasnou výdrž. Nedd.cz [online]. 2024-01-12 [cit. 2024-01-12]. Dostupné online. 

Související články