Nový materiál pro baterie budoucnosti

Vývoj nových typů baterií je velmi rychlý a objevuje se spousta nových nápadů a konstrukčních řešení. S rozvojem alternativních zdrojů energie je nutné rozvíjet i baterie, které jsou schopné rychle a s minimálními ztrátami uložit velké množství energie.

V současnosti jsou nejvýkonnějšími bateriemi Li-ION baterie, které se používají v běžné elektronice i elektromobilech. Bohužel v současnosti mají spoustu nevýhod, jednou z hlavních je přítomnost kapalného elektrolytu, který se může poměrně snadno vznítit a způsobit škody jak zařízení, tak i uživateli. Řešením by byla náhrada kapalného elektrolytu za pevný, jednou z možností je materiál označovaný jako LTPS, což je thiofosforečnan lithno-titaničitý, LiTi2(PS4)3.[1,2]

Fosforečnany jsou soli kyseliny fosforečné (H3PO4), thiofosforečnany mají kyslíky na fosforu nahrazeny sírou, tvar iontu zůstává zachován (tetraedr), viz obr. 1.

Obr. 1.: Anion PS43-

LTPS vykazuje nejvyšší difúzní koeficient lithia, to je dáno jeho krystalovou strukturou. LTPS lze připravit poměrně jednoduše reakcí sulfidu litného (Li2S), titaničitého (TiS2) a fosforečného (P4S10) v zatavené křemenné trubici při teplotě 750 °C.[3]

Obr. 2.: Struktura sulfidu fosforečného. Zdroj: Commons

Baterie založené na LTPS by mohly mít do budoucna velmi výrazné uplatnění, od mobilů a další běžné elektroniky, až po napájení elektroaut.

Odkazy

  1. A new material for the battery of the future
  2. Superionic Diffusion through Frustrated Energy Landscape
  3. 3D Framework Structure of a New Lithium Thiophosphate, LiTi2(PS4)3, as Lithium Insertion Hosts

Leave a Reply

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..