Nowe akumulatory do samochodów elektrycznych o dalekim zasięgu
Celem finansowanego ze środków UE projektu NECOBAUT(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (New concept of metal-air battery for automotive application based on advanced nanomaterials) było zastosowanie nanomateriałów w akumulatorach. Badacze starali się wykorzystać reakcję żelaza i powietrza przy pomocy techniki, które teoretycznie mogłaby pozwolić na magazynowanie ośmiokrotnie większej energii niż w akumulatorach konwencjonalnych. Akumulatory dokonują przemiany zmagazynowanej energii chemicznej w energię elektryczną na drodze reakcji chemicznych. Każde ogniwo akumulatora — w pojazdach elektrycznych znajdują się zwykle setki ogniw — składa się z elektrody dodatniej, ciekłego lub stałego materiału przewodzącego jony oraz elektrody ujemnej. Zespół zastosował metalowe nanomateriały, starając się zwiększyć powierzchnię elektrod dostępną dla reakcji chemicznych. W badaniach anody zespół przyjrzał się różnym materiałom węglikowo–żelazowym o strukturze nano na podporze z węgla wysokopowierzchniowego. Dla zminimalizowania ewolucji wodoru i zwiększenia wydajności ładowania zastosowano odpowiednie dodatki. Przetestowano też szereg katalizatorów pod kątem katody (strona powietrza), w tym innowacyjne materiały perowskitowe, opracowane przez partnerów projektu. Oceniono je na dostępnych na rynku oraz opracowanych w projekcie podłożach węglowych. W oparciu o wyniki testów, wyprodukowano elektrody żelazne i powietrzne i wbudowano je w nowatorskie ogniwo akumulatora metalowo–powietrznego, w którym krąży elektrolit mający za zadanie rozpraszać ciepło i usuwać gazy. Separator zapobiega zwarciom wewnętrznym i poprawia bezpieczeństwo. Szeroko zakrojone testy dowiodły jego potencjału w zakresie uzyskania pożądanej gęstości energii. Optymalizacja wszystkich materiałów i komponentów w różnych warunkach operacyjnych ułatwiła zaprojektowanie prototypu końcowego. Niedroga i trwała alternatywa dla akumulatorów litowo-jonowych, opracowana w projekcie NECOBAUT, pozwoli zwiększyć zasięg samochodów elektrycznych na jednym ładowaniu. Nowa technologia, która pozwala na osiągnięcie teoretycznych limitów magazynowania energii przez akumulatory, może już wkrótce zagościć na naszych drogach.
