Očakáva sa, že nahradí lítium-iónové batérie! Americkí vedci vyvinuli novú "vysnívanú batériu"
Americkí vedci publikovali článok v najnovšom čísle "Journal of the American Chemical Society", v ktorom uviedli, že vyvinuli nový typ batérie sodíka a síry, ktorá rieši problémy dendritov, ktorým bežne čelia podobné batérie a predlžuje životnosť batérie - po 300 cykloch Nabíjanie a vybitie sú stále stabilným výkonom. Najnovší výskum je dôležitým medzníkom na ceste k komercializácii batérií sodnej síry, od ktorých sa očakáva, že v budúcnosti nahradia široko používané lítium-iónové batérie.
: Sieť organizácií fyzikov
Lítium-iónové batérie sú v súčasnosti široko používané v smartfónoch a elektrických vozidlách. Lítium a kobalt, suroviny na výrobu lítium-iónových batérií, sú však nielen obmedzené v zásobách, ale majú aj určitý negatívny vplyv na životné prostredie vrátane využívania veľkého množstva podzemných vôd, znečistenia pôdy a vodných zdrojov, emisií uhlíka sú vysoké. Materiály ako sodík a síra sú lacnejšie, ľahšie dostupné (sodík je možné získať z oceánu) a šetrnejšie k životnému prostrediu. S ohľadom na to vedci pracujú na batériách na báze sodíka, ktoré môžu pracovať pri izbovej teplote za posledných 20 rokov.
Profesor Arumgan Mantiram, riaditeľ Materiálového inštitútu na Texaskej univerzite v Austine, povedal: "Sodík a síra sú bohaté, šetrné k životnému prostrediu a nákladovo efektívne, čo robí batérie sodnej síry sľubnou alternatívou. Niečo ako "vysnívaná batéria".
V dvoch nedávnych štúdiách mantiramského tímu vedci upravili zloženie elektrolytu, aby pomohli iónom pohybovať sa tam a späť medzi katódou a anódou, čo stimuluje nabíjanie a vybíjanie batérie. Okrem toho prekonali bežný problém v sodíkových batériách - ihlovité dendrity, ktoré rastú na anóde batérie, čo spôsobuje, že batéria rýchlo starne, skratuje a dokonca sa vznieti a exploduje.
Výskumníci vysvetľujú, že v predchádzajúcich elektrolytoch batérií sodíka a síry sa medziľahlé zlúčeniny vytvorené zo síry rozpustili v elektrolyte a raketopláne medzi dvoma elektródami v batérii, čo by viedlo k strate materiálu, degradácii komponentov a tvorbe dendritu. Nový elektrolyt, ktorý sformulovali, používa inertné (nezúčastnené na chemickej reakcii) rozpúšťadlo na zriedenie koncentrovaného soľného roztoku, čím sa elektrolyt udržiava v "polo-rozpustenom" stave. Výsledky ukazujú, že nový elektrolyt môže zabrániť rozpusteniu síry, čím sa vyriešia problémy raketoplánu a dendritu. To umožňuje, aby batéria vydržala dlhšie, čo ukazuje stabilný výkon po 300 cykloch nabíjania a vybíjania.
Ceny lítia v uplynulom roku prudko vzrástli a výzvy na alternatívy lítium-iónových batérií sa zvýšili. Výskumníci plánujú stavať na tomto prielome testovaním väčších batérií, aby zistili, či môžu byť použité na elektrické vozidlá a skladovanie obnoviteľných zdrojov energie, ako je veterná a solárna energia.
