Bezpieczne i tanie baterie nowej generacji z polskiego laboratorium
Technologię opracowane przez naukowców z UJ będzie można wdrożyć w samochodach elektrycznych. Fot. Pixabay
Zespół naukowców z Uniwersytetu Jagiellońskiego zaproponował koncepcję, która może zmienić sposób produkcji akumulatorów oraz wyeliminować kosztowne i szkodliwe dla środowiska surowce. Innowacyjne technologie są już gotowe do wdrożenia w produkcji.
Zobacz także
Redakcja Administrator24.info news Bezpłatny webinar o zagrożeniach akustycznych już w czwartek, 15 października
Hałas i drgania przenoszone przez instalacje wentylacyjne, klimatyzacyjne i inne systemy techniczne mogą stać się poważnym problemem dopiero po oddaniu budynku do użytkowania. Dla zarządcy nieruchomości...
Hałas i drgania przenoszone przez instalacje wentylacyjne, klimatyzacyjne i inne systemy techniczne mogą stać się poważnym problemem dopiero po oddaniu budynku do użytkowania. Dla zarządcy nieruchomości oznaczają często skargi mieszkańców lub użytkowników, konieczność szukania przyczyn uciążliwości, dodatkowe wydatki na naprawy, a niekiedy także spory dotyczące odpowiedzialności za powstałe problemy
Redakcja Administrator24.info news Kontrole stanu technicznego budynków wielkopłytowych. Poradnik (ITB 509/2026)
Budynki wielkopłytowe wznoszone w latach 60.–80. XX wieku, podobnie jak inne obiekty powstałe w tym okresie, podlegają procesom starzenia i destrukcji. Stopień ich zużycia technicznego zależy od jakości...
Budynki wielkopłytowe wznoszone w latach 60.–80. XX wieku, podobnie jak inne obiekty powstałe w tym okresie, podlegają procesom starzenia i destrukcji. Stopień ich zużycia technicznego zależy od jakości zastosowanych wyrobów i materiałów, poziomu wykonawstwa, sposobu eksploatacji oraz staranności i częstotliwości prowadzonych napraw, remontów bieżących i kapitalnych.
Redakcja Administrator24.info news Odbiór lokali mieszkalnych i użytkowych. Poradnik (ITB 497/2026)
Samodzielny odbiór nieruchomości od dewelopera lub po przeprowadzonym remoncie wymaga rzetelnej wiedzy technicznej oraz znajomości obowiązujących norm. W naszej księgarni ukazała się właśnie najnowsza...
Samodzielny odbiór nieruchomości od dewelopera lub po przeprowadzonym remoncie wymaga rzetelnej wiedzy technicznej oraz znajomości obowiązujących norm. W naszej księgarni ukazała się właśnie najnowsza publikacja Instytutu Techniki Budowlanej, która krok po kroku prowadzi przez cały proces weryfikacji jakości wykonania lokalu.
W dobie wycofywania paliw kopalnych oraz transformacji energetyki i transportu, akumulatory, baterie czy magazyny energii to technologie konieczne. Widać już duży wzrost zapotrzebowania na tego typu urządzenia – o ile jeszcze w 2018 r. globalny popyt na energię z akumulatorów litowo-jonowych (LiB) szacowano na 0,184 TWh rocznie, prognozy na 2030 r. mówią o 4,7 TWh.
Tak dynamiczny rozwój stawia świat przed ogromnymi wyzwaniami, z których dwa zasługują na szczególną uwagę. Według naukowców z UJ, pierwszym jest potrzeba wytwarzania akumulatorów zgodnie z regulacjami i wytycznymi prawnymi, które wymuszają stosowanie metod sprzyjających ochronie środowiska naturalnego. Drugim jest ograniczona dostępność surowców – drogich i rzadkich metali oraz grafitu. W efekcie branża producentów magazynów energii z każdym rokiem popada w coraz głębszą zależność energetyczną od państw, które mają dostęp do tych surowców.
Wykorzystanie zielonej chemii
Pierwsze rozwiązanie, które udało się opracować naukowcom z UJ, to zastąpienie grafitu wykorzystywanego w produkcji akumulatorów, tzw. carbogelem – materiałem anodowym (elektroda, przez którą prąd elektryczny wpływa do urządzenia) opierającym się na żelu węglowym. Do stworzenia go naukowcy wykorzystują łatwo dostępne i odnawialne źródła, czyli skrobię ekstrahowaną np. z ryżu, ziemniaków czy kukurydzy. Następnie jest ona poddawana żelatynizacji z użyciem wody i pirolizie. Zastosowanie tej metody w produkcji baterii pozwala na obniżenie śladu węglowego całego procesu (wytwarzanie anody jest całkowicie bezemisyjne) i sprawia, że łańcuch dostaw surowca jest bardziej bezpieczny.
Może Cię zainteresuje: Dopłaty do stacji ładowania aut dla samorządów
Poza anodami ze skrobi, Zespół Technologii Materiałów i Nanomateriałów stworzył autorską technologię LKMNO, która pozwala wyprodukować wysokonapięciowe katody (inny rodzaj elektrody, przez którą prąd elektryczny wpływa do urządzenia) bez wykorzystania kobaltu. W procesie produkcji zostały zminimalizowane również ilości innych metali rzadkich: nikiel 5-krotnie, a lit 2-krotnie.
Ta metoda również jest oparta na zielonej chemii, a w szczególności wodzie. Prrodukcja takiego ogniwa jest nisko energochłonna, w trakcie nie powstają żadne stałe czy płynne odpady, a gazy procesowe są przetwarzane do dwutlenku węgla, azotu i pary wodnej. Katodę LKMNO można bez problemu zintegrować z różnymi rodzajami anod (w tym z opisanym powyżej CAG) i elektrolitem wykorzystywanym we współczesnych ogniwach litowo-jonowych. LKMNO jest odpowiedni do produkcji ogniw o dużej mocy i dużej pojemności m.in. do pojazdów z napędem elektrycznym (BEV).
Bez ryzyka samozapłonu
Naukowcy opracowali także akumulatory nowej generacji, które eliminują ryzyko samozapłonu – Carbon Conductive Layer (CCL). To nanotechnologiczna metoda precyzyjnego pokrywania zawartych w magazynach energii materiałów aktywnych cienką powłoką węglową o grubości zaledwie kilku nanometrów. Testy prototypów zbudowanych z wykorzystaniem technologii CCL wykazały wysoką żywotność akumulatorów, sięgającą aż 3000 cykli.
Podobnie, jak w przypadku innych technologii opracowanych na UJ, nanokompozyt CCL jest wytwarzany w procesie zielonej chemii. Po polimeryzacji, w której pośredniczy woda, następuje impregnacja materiału aktywnego i kontrolowana piroliza ze spalaniem wydzielonych gazów. W produkcji nie powstają żadne odpady. Technologię CCL można zastosować w ogniwach litowo-jonowych. Taka bateria, nawet gdy dojdzie w niej do zwarcia, będzie rozładowywać się znacznie wolniej i nie ulegnie samozapłonowi.
Obecnie Centrum Transferu Technologii UJ (CITTRU) szuka inwestorów lub producentów magazynów energii, którzy pomogą w komercjalizacji opatentowanych rozwiązań. Mają one ogromny potencjał wdrożeniowy i mogą pozwolić na zbudowanie przewagi konkurencyjnej.
Źródło: swiatoze.pl
![Innowacyjne Spółdzielnie Mieszkaniowe – Wydanie Drugie [bezpłatny e-book]](https://www.administrator24.info/media/cache/full/data/202606/okladka-e-book-innowacyjne-spoldzielnie-mieszkaniowe-2.jpg)
