Shkencëtarët japonez kanë zhvilluar një bateri litium-jon gjysmë të ngurtë dhe të pandezshme, e cila mund të kapërcejë kufizimet e baterive konvencionale. Studimi u udhëhoq nga Ryosuke Kido nga Universiteti Doshisha dhe korporata TDK, profesori Minoru Inaba dhe profesori Takayuki Doi nga Universiteti Doshisha, dhe Atsushi Sano nga korporata TDK. Gjetjet e tyre u botuan më 11 tetor 2024, në revistën shkencore Journal of Energy Storage.
Ryosuke Kido, autori kryesor i punimit, shprehet se “bateria gjysmë e ngurtë, rezistente ndaj flakës, kombinon elektrolitin e lëngshëm dhe atë të ngurtë, duke ofruar një alternativë më të sigurt dhe më të qëndrueshme krahasuar me bateritë e ngurta me densitet të lartë energjie”.
Dizajni i ri i baterisë përfshin një elektrodë negative prej silikoni (Si) dhe një elektrodë pozitive LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811), të cilat konsiderohen materiale të gjeneratës së ardhshme. Këto elektroda ndahen nga një pllakë qeramike xhami përçuese për litium-jonet (LICGC™), prodhuar nga kompania OHARA.
Për të përmirësuar përputhshmërinë dhe efikasitetin, studiuesit zhvilluan solucione elektroliti të pandezshme, pothuajse të ngopura, të përshtatura për secilën elektrodë. Solucionet përdorin trifosfatin tris (2,2,2-trifluoroetil) dhe karbonatin metil 2,2,2-trifluoroetil, të cilat janë të përputhshme me elektrodët dhe ndërfaqen e elektrolitit të ngurtë.
Prototipet e baterive gjysmë të ngurta me kapacitet 30 mAh treguan përçueshmëri të shkëlqyer jonike, stabilitet termik dhe performancë elektrokimike.
Bateria tregoi një kapacitet të lartë karikimi/shkarkimi me performancë të qëndrueshme gjatë cikleve dhe ndryshime të vogla në rezistencën e brendshme. Testet zbuluan se struktura Si-LICGC-NCM811, e shoqëruar me solucionet e përshtatshme të elektrolitit, përmirësoi stabilitetin termik.
Sistemi i ri i baterive ka potencialin të përparojë zhvillimin e automjeteve elektrike më efikase dhe më të sigurta të gjeneratës së ardhshme, si dhe pajisjeve pa kabllo si dronët.
Studimi përfaqëson një hap drejt zhvillimit të zgjidhjeve të ruajtjes së energjisë të gjeneratës së ardhshme që balancon sigurinë, efikasitetin dhe qëndrueshmërinë mjedisore.
