Baterie składają się z trzech podstawowych elementów: dwóch elektrod (katody i anody), oraz łączącego je elektrolitu. Aby poprawić właściwości całej baterii, naukowcy z całego świata, w tym z Politechniki Warszawskiej, pracują nad modyfikacjami w materiałach, z których powstają te komponenty.
Specjaliści z Politechniki Warszawskiej, w ramach europejskiego projektu ASTRABAT, badają możliwości opracowania baterii ze stałym elektrolitem, wykonanej z takich surowców i w taki sposób, by ich masowa produkcja mogła odbywać się w Europie. Skąd taka potrzeba? Jak wyjaśniają, chodzi przede wszystkim kwestie bezpieczeństwa: tego związanego z samym używaniem baterii i strategicznego.
Bateria ze stałym elektrolitem jest bezpieczniejsza, bo nie zawiera płynnych, łatwopalnych lub mogących wyciec składników. Dzięki temu może znaleźć szerokie zastosowanie chociażby w motoryzacji (w pojazdach elektrycznych), elektronice czy energetyce odnawialnej. Jeżeli na dodatek taki elektrolit udałoby się produkować w Europie, z łatwo dostępnych tu surowców, uniezależniłoby to nasz rynek od łańcucha dostaw i procesu wytwórczego, na który wpływają m.in. względy polityczne czy ekonomiczne.
W ramach projektu ASTRABAT powstała więc koncepcja całkowicie nowej baterii o większej stabilności termicznej i wyższym poziomie bezpieczeństwa. Zamiast płynnego elektrolitu zastosowano w niej najnowocześniejsze elektrolity polimerowe i wytrzymały wypełniacz ceramiczny.
Nowa bateria jest też bardziej przyjazna dla środowiska, bo nastawiona na recykling materiałów. W czasie prac duży nacisk położono na badania nad mniej zanieczyszczającymi planetę komponentami, bardziej „zielonymi” procesami produkcyjnymi oraz mniejszym zużyciem pierwiastków takich jak kobalt. Zadbano także o skalowalność procesów syntezy materiałów.
Zadaniem naukowców z PW w całym tym projekcie było zaprojektowanie i synteza soli litowej oraz plastyfikatora z cieczy jonowej, a następnie powiększenie skali ich produkcji. Testowali oni także kluczowy składnik, czyli stały elektrolit, który różni nową baterię od istniejących rozwiązań. Rolą warszawskiego zespołu było także testowanie składowych anolitu i katolitu – komponentów, które występują jedynie w ogniwach ze stałym elektrolitem i zawierają odpowiednio anodę i katodę.
Sole i plastyfikatory do elektrolitów są unikalnymi rozwiązaniami opracowanymi i opatentowanymi oryginalnie w Politechnice Warszawskiej. Sole bezfluorowe opracowane w ramach projektu są pierwszymi takimi na świecie, które spełniają wymogi przemysłu bateryjnego.
podkreśla dr hab. inż. Leszek Niedzicki, prof. uczelni i kierownik zespołu badawczego
Kiedy nowa bateria będzie gotowa? Jak wyjaśniają naukowcy z PW, pierwszy jej prototyp pojawił się już w 2022 roku. Urządzenie wymaga jednak jeszcze dopracowania: do rozwiązania pozostają problemy z interfejsem i stabilnością mechaniczną. Ich pokonanie jest warunkiem niezbędnym, żeby wprowadzić produkt do masowej produkcji. Dlatego realny termin wdrożenia technologii na większą skalę to rok 2030.
Najważniejsze opracowania i rozwiązania powstałe w ramach projektu ASTRABAT zostały zawarte w podręczniku technicznym, który jest dostępny na stronie internetowej.
Ogólnie w projekcie uczestniczyło 14 partnerów z 8 europejskich krajów. Konsorcjum tworzyły wiodące centra badawcze i uniwersytety, a także firmy motoryzacyjne, zajmujące się bateriami i energią. Politechnika Warszawska jako jedyna w tym reprezentowała Europę Środkowo-Wschodnią.(PAP)
źródło: naukawpolsce.pl, Katarzyna Czechowicz
Odnawialne źródła energii – dodatkowe informacje:
bateria ze stałym elektrolitem, biogaz, biogazownia, biomasa, biometan, biopaliwo, biowodór, blackout, Cable pooling, dynamiczne ceny energii, efektywność energetyczna budynków, energetyka prosumencka, energetyka jądrowa, energetyka rozproszona, energia cieplna oceanu, energia geotermalna, energia prądów morskich pływów i falowania, energia słoneczna, energia wiatru, energia wodna, fleksument, fuzja termojądrowa, klastry energii, kogeneracja, konsument, kryzys energetyczny, linia bezpośrednia, LNG, LPG, magazyny energii, offshore, perowskit, prosument, prosument lokatorski, prosument zbiorowy, REPowerEU, Small Modular Reactor (SMR), spółdzielnie energetyczne (wspólnoty energetyczne), system net-billingu, transformacja energetyczna, wirtualny magazyn, wodór, ubóstwo energetyczne, zielona energia, zrównoważona energetyka
Dziękuję, że przeczytałaś/eś powyższe informacje do końca. Jeśli cenisz sobie zamieszczane przez portal treści zapraszam do wsparcia serwisu poprzez Patronite.
Możesz również wypić ze mną wirtualną kawę! Dorzucasz się w ten sposób do kosztów prowadzenia portalu, a co ważniejsze, dajesz mi sygnał do dalszego działania. Nad każdym artykułem pracuję zwykle do późna, więc dobra, mocna kawa wcale nie jest taka zła ;-)
Zapisz się na Newsletter i otrzymuj email z ekowiadomościami. Dodatkowo dostaniesz dostęp do specjalnego działu na stronie portalu, gdzie pojawiają się darmowe materiały do pobrania i wykorzystania. Poradniki i przewodniki, praktyczne zestawienia, podsumowania, wzory, karty prac, checklisty i ściągi. Wszystko czego potrzebujesz do skutecznej i zielonej rewolucji w twoim życiu. Zapisz się do Newslettera i zacznij zmieniać świat na lepsze.
Chcesz podzielić się ciekawym newsem lub zaproponować temat? Skontaktuj się pisząc maila na adres: informacje@wlaczoszczedzanie.pl
Więcej ciekawych informacji znajdziesz na stronie głównej portalu Włącz oszczędzanie
