Zcela novým vynálezem izraelských vědců se stala silikonová redoxní baterie. Baterie kombinuje reverzibilní křemíkovou anodu s halogenidovými katodami a využívá hybridní elektrolyty k umožnění dobíjení článků. V navržené konfiguraci systému se křemík rozpouští během procesu vybíjení baterie a při nabíjení se ukládá elementární křemík.
Silikonová redoxní baterie
Výzkumníci z Technion – Israel Institute of Technology navrhli dobíjecí křemíkovou (Si) baterii pro stacionární úložiště. Baterii lze reverzibilně vybíjet při 1,1 V a nabíjet při 1,5 V.
Zařízení kombinuje reverzibilní křemíkovou (Si) anodu s halogenidovými katodami a využívá hybridní elektrolyty pro umožnění dobíjení článků. V navržené konfiguraci systému se křemík rozpouští během procesu vybíjení baterie a po nabíjení se ukládá elementární křemík (Si). Hybridní elektrolyty, které nově obsahují halogenidy, jako je brom a jod, reverzibilně podporují procesy elektrorozpouštění a elektrolytického nanášení křemíku ve stejné buňce.
„Během procesu vybíjení dochází k elektrorozpouštění křemíku na anodě a rozpuštěné halogenidy jsou redukované na katodě,“ uvedli vědci. „Proces nabíjení zahrnuje elektrolytické nanášení křemíku a oxidaci halogenidů.“
Vědci sestavili všechny součásti článku v rukavicovém boxu naplněném argonem (Ar) a připravili křemíkové elektrody z 4′′ křemíkových plátků typu n. Také nechali články celé tři hodiny odpočívat, aby odhalili možný únik a jako protielektrody použili platinové fólie.
Účinnost článků
„Po několika cyklech baterie dosáhla coulombické účinnosti přibližně 80 %, přičemž vykazovala postupnou degradaci článků. Buňka vykazovala omezené výkonové schopnosti 0,1 mA cm–2,“ uvedli vědci. „Přítomnost znatelných druhů fluoridů je zásadní jak při aktivaci povrchu, tak při provozu baterie a jejich vyčerpání je přímo spojené s degradací výkonu buněk.“
Akademici z Izraele představili nový koncept baterií v „Rechargeable Silicon Redox Batteries“, který nedávno publikovali v magazínu Advanced Energy Materials.
„Proveditelnost nového designu dláždí cestu pro zařízení s vyšší specifickou energií směřující do segmentů aplikací s nízkým výkonem. Tato zjištění nepochybně zaručují další zkoumání a optimalizaci elektrolytů,“ uvedli vědci.
Zdroje: pv-magazine, Towpoint
