Kemijski inštitut z objavo v reviji Science premika meje na področju akumulatorjev za električne avtomobile

Članek z naslovom Vizualizacija O-O peroxo dimerov v katodnih materialih z visoko energijsko gostoto, ki je danes ugledal luč sveta, je prva objava Kemijskega inštituta v eni izmed dveh najmočnejših znanstvenih revij na svetu. Temelji na delu skupnega podoktorskega raziskovalca pod mentorstvom dr. Roberta Dominka s Kemijskega inštituta in dr. Jean-Marie Tarascona s College de France.

"Pokazali smo, da je potrebno na materiale, ki so vgrajeni v akumulatorje, gledati malce širše," je na današnji predstavitvi članka povedal Dominko. Strokovnjaki s področja sinteze materialov, kristalografije, mikroskopije in teoretične kemije so namreč ovrgli dosedanje prepričanje, da je energijska gostota baterijskih materialov intrinzično omejena s številom elektronov, ki jih je mogoče reverzibilno vključiti v elektrokemijsko reakcijo.

Na osnovi spoznanj, pridobljenih z uporabo različnih karakterizacijskih tehnik, so pokazali, da lahko v določenih primerih v elektrokemijsko reakcijo reverzibilno vstopa tudi kisikova podmreža v kristalni strukturi. S tem se znatno poveča celotna specifična kapaciteta oziroma reverzibilno shranjena energija.

Objavljeni članek predstavlja nove obete na področju akumulatorjev za električna vozila, ki bodo manj obremenjevali okolje in bili bolj zmogljivi. Gre za novo družino materialov v litij-ionskih akumulatorjih, ki bodo po besedah Dominka lahko za polovico manjše od sedanjih oziroma bodo pri enaki velikosti imele 50 odstotkov višjo energijsko gostoto.

"Dosežek postavlja naš laboratorij v samo špico svetovnih laboratorijev na tem področju ter nakazuje, da lahko v prihodnosti pričakujemo veliko močnejše, energijsko boljše akumulatorje, ki nam bodo omogočali daljše dosege z električnimi avtomobili, morda pa tudi vožnjo s popolnoma električnimi letali na daljše razdalje," je za STA povedal Dominko.

Prispevek predstavlja pomemben premik v smer večje dostopnosti električnih avtomobilov širši množici uporabnikov ter s tem v družbo, ki bo neodvisna od fosilnih goriv. "Takšen dosežek pomikajo mejo dosega električnega avtomobila, hkrati pa znižujejo ceno akumulatorjev. Gremo v smer, h kateri stremi celotna svetovna populacija - zmanjšati misije ogljikovega dioksida in drugih toplogrednih plinov."

Vodja laboratorija za kemijo materialov dr. Miran Gaberšeč je na današnji predstavitvi izpostavil, da je področje znanosti o materialih v svetu kot tudi v Sloveniji zelo razširjeno, konkurenca je posledično zelo velika, izjemen dosežek, kot je uspel Kemijskemu inštitutu, pa je zelo težko dosegljiv.

Pojasnil je še, da baterijske raziskave v laboratoriju potekajo že skoraj 30 let. V zadnjih letih, ko je njihovo vodenje prevzel Dominko, pa se je težišče premaknilo na razvoj post-litij ionskih sistemov. Tudi članek, objavljen v reviji Science, radikalno prelamlja z dosedanjimi koncepti, ki so bili znani v okviru litij ionskih sistemov.

Takšni dosežki po navedbah Kemijskega inštituta omogočajo evropski in tudi slovenski industriji, da vstopajo v tekmo na baterijskem področju in pripeljejo proizvodnjo baterij nove generacije nazaj v Evropo. Obenem pa so takšni dosežki tudi signal predvsem avtomobilski industriji, da bodo kmalu na trgu nove generacije litij-ionskih akumulatorjev z znatno višjo energijsko gostoto, so še pojasnili na inštitutu.