Nanotech Energy opracowuje najnowocześniejsze rozwiązania do przechowywania niepalnej energii dla rynków elektrycznych i przenośnych urządzeń elektronicznych. Technologia ta opiera się na grafenie, materiale, który jest uznawany za najcieńszy, najsilniejszy i najlepiej przewodzący spośród dostępnych materiałów. Misją Nanotech Energy jest wykorzystanie mocy grafenu do zmieniających świat rozwiązań w zakresie budowy nowoczesnych i innowacyjnych baterii.
Baterie litowo-jonowe zmieniły sposób, w jaki społeczeństwo korzysta z energii. Mogą one pomieścić dużo ładunku elektrycznego w małej objętości, dzięki czemu mogą skutecznie zasilać telefony komórkowe, laptopy, a także samochody elektryczne. Są więc ściśle związane z naszym codziennym życiem, ale mają oczywiste problemy z bezpieczeństwem. W przypadku zwarcia bateria litowo-jonowa starszego typu może stać się bombą typu kula ognia, prawie niemożliwą do ugaszenia przy użyciu konwencjonalnych technik. Obecnie Nanotech Energy opracował – jak twierdzi – przełomową niepalną baterię, która ogranicza ryzyko powstania płomienia lub wybuchu i zapewnia bezpieczniejsze użytkowanie.
Grafen to pojedyncza warstwą atomów węgla, będąca jednym z najsilniejszych znanych materiałów w tej postaci, a jednocześnie całkowicie elastycznym. Pojedynczy arkusz grafenu o rozmiarach wystarczających do pokrycia całego boiska do futbolu amerykańskiego ważyłby zaledwie ułamek grama. Niewielka ilość grafenu o tak dużej powierzchni może być zmieszczona wewnątrz baterii AA, co umożliwi projektowanie nowych urządzeń do magazynowania energii z możliwością przechowywania ogromnych ilości ładunku. Dzięki doskonałym właściwościom mechanicznym grafen może również wytrzymać zmiany objętości elektrod akumulatora podczas ładowania i rozładowania, zmniejszając ryzyko wewnętrznego zwarcia prowadzącego do zbudowania bezpieczniejszego i wydajniejszego akumulatora. Grafen jest również doskonałym przewodnikiem elektryczności.
Chociaż grafen odgrywa ważną rolę w baterii zbudowanej przez Nanotech Energy, istnieje jeszcze jeden składnik baterii, który ma kluczowe znaczenie dla tego wyzwania: elektrolit. Elektrolit jest wytwarzany przez rozpuszczenie soli litu w odpowiednim rozpuszczalniku, podczas gdy dodatki są często stosowane w celu poprawy stabilności cyklicznej pracy baterii. Niestety, standardowe akumulatory litowo-jonowe wykorzystują rozpuszczalniki oparte na kombinacji liniowych i cyklicznych węglanów łańcuchowych, które są bardzo łatwopalne i natychmiast zapalają się w przypadku zwarcia lub przeładowania.
Dla konstruktorów nowej baterii stało się jasne, że należy całkowicie zastąpić ten rozpuszczalnik czymś innym, odpornym na działanie w wysokich temperaturach. Po wypróbowaniu dużej liczby rozpuszczalników i materiałów dodatkowych firma opracowała nowy elektrolit, który jest nie tylko stabilny, lecz także wykonany z niedrogich materiałów, łatwy w produkcji i, oczywiście, niepalny.
W lutym 2018 r. amerykańska Komisja ds. Bezpieczeństwa Produktów Konsumenckich zgłosiła ponad 25 000 incydentów związanych z przegrzaniem i pożarem baterii, obejmujących ponad 400 rodzajów produktów konsumenckich w okresie pięciu lat. Budowanie bezpieczniejszych akumulatorów będzie miało kluczowe znaczenie dla przyszłości technologii magazynowania energii. Udoskonalone właściwości elektrod grafenowych w połączeniu ze stabilnością termiczną elektrolitu zapobiegają zapaleniu się akumulatora. To obiecujące rozwiązanie długotrwałych problemów związanych z bezpieczeństwem akumulatorów litowo-jonowych.
Oprócz odporności na ogień nowa bateria ma zdolność działania w szerokim zakresie temperatur (od -20 do +60 °C) i jest praktyczna w użyciu w każdych warunkach pogodowych. Według Nanotech Energy baterie te zmienią zasady gry w elektronice użytkowej i rynku samochodów elektrycznych.
Źródło: © Nanotech Energy © Zaprenumeruj Magazyn Fotowoltaika© Nanotech Energy Nanotech Energy
