Adăugarea unor cantități mici de potasiu în bateriile de litiu-metal ar putea să aducă îmbunătățiri în ceea ce privește siguranța și viteza de încărcare a acestora.
„Bateriile litiu-metal sunt mai ușoare și pot stoca mai multă energie, în comparație cu bateriile litiu-ion, dar utilizarea lor pe scară largă a fost limitată de preocupările în ceea ce privește siguranța”, a declarat Lauren Marbella din cadrul Universității Columbia din New York.
Spre deosebire de bateriile litiu-ion, care conțin un electrod, de obicei din grafit, bateriile litiu-metal conțin un electrod din litiu.
Din cauza modului de încărcare a bateriilor litiu-metal, se poate ajunge la acumularea de mici depozite de litiu pe suprafața electrodului, care pot provoca scurtcircuitul bateriei.
„Scurtcircuitul poate conduce la explozii. Este o rețetă pentru dezastru”, a adăugat Marbella.
Marbella și echipa ei au descoperit faptul că adăugarea unor cantități mici de sare de potasiu în bateriile litiu-metal previne această acumulare periculoasă de depozite pe electrod. „Ori de câte ori potasiul a fost prezent în baterie, numărul acestor microstructuri a fost mai mic și am avut și o baterie cu eficiență mai mare”, a declarat aceasta, deși în momentul de față nu este complet clar de ce are loc acest fenomen.
Cercetătorii au descoperit că adăugarea de potasiu a sporit eficiența de încărcare a bateriilor de la 84% la 88%. Creșterile mici ale eficienței încărcării pot fi importante în special în cazul diferitelor aplicații precum vehiculele electrice, a adăugat Marbella.
O mare barieră în tranziția către vehiculele electrice este autonomia lor limitată. „Există o limitare în ceea ce privește distanța ce poate fi parcursă cu un astfel de autovehicul”, a adăugat ea. „Dezvoltarea bateriilor litiu-metal ar contribui la eliminarea acestei probleme, deoarece acestea au o autonomie mai mare”.
Marbella este de părere că următorul pas va fi investigarea modului în care funcționează adăugarea de sare de potasiu, pentru a limita formarea depozitelor pe electrodul de litiu și pentru a optimiza acest lucru în continuare.
„Această cercetare va fi importantă pentru dezvoltarea unei noi generații de baterii, care vor oferi îmbunătățiri în ceea ce privește autonomia și siguranța”, a declarat Shahid Rasul din cadrul Universității Northumbria din Marea Britanie. „Acest lucru este esențial pentru electrificarea unor sectoare, precum transport în comun și aviația”, a adăugat Rasul.