Očekuje se da će zamijeniti litij-ionske baterije! Američki znanstvenici razvili novu "bateriju iz snova"
Američki znanstvenici objavili su rad u najnovijem broju "Journal of the American Chemical Society" u kojem kažu da su razvili novu vrstu natrij-sumporne baterije koja rješava probleme dendrita s kojima se obično suočavaju slične baterije i produljuje trajanje baterije - nakon 300 ciklusa Punjenje i pražnjenje još uvijek su stabilne performanse. Najnovija istraživanja važna su prekretnica na putu ka komercijalizaciji natrij-sumpornih baterija, za koje se očekuje da će u budućnosti zamijeniti široko korištene litij-ionske baterije.
: Mreža organizacije fizičara
Litij-ionske baterije trenutno se široko koriste u pametnim telefonima i električnim vozilima. Međutim, litij i kobalt, sirovine za proizvodnju litij-ionskih baterija, nisu samo ograničene u rezervama, već imaju i određeni negativan utjecaj na okoliš, uključujući upotrebu velikih količina podzemnih voda, onečišćenje tla i izvora vode, emisije ugljika su visoke. Materijali kao što su natrij i sumpor su jeftiniji, lakše dostupni (natrij se može dobiti iz oceana) i ekološki prihvatljiviji. Imajući to na umu, istraživači su radili na baterijama na bazi natrija koje mogu raditi na sobnoj temperaturi posljednjih 20 godina.
Najnoviji voditelj istraživanja, profesor Arumgan Mantiram, direktor Instituta za materijale na Sveučilištu Texas u Austinu, rekao je: "Natrij i sumpor su obilni, ekološki prihvatljivi i isplativi, što natrij-sumporne baterije čini obećavajućom alternativom. vrsta 'baterije iz snova'."
U dvije nedavne studije natrijevih baterija od strane Mantiramovog tima, znanstvenici su prilagodili sastav elektrolita kako bi pomogli ionima da se kreću naprijed-natrag između katode i anode, stimulirajući punjenje i pražnjenje baterije. Osim toga, prevladali su čest problem u natrijevim baterijama -- igličastim dendritima koji rastu na anodi baterije, uzrokujući brzo starenje baterije, kratki spoj, pa čak i zapaljenje i eksploziju.
Istraživači objašnjavaju da bi se u prethodnim elektrolitima natrij-sumporne baterije srednji spojevi nastali iz sumpora otopili u elektrolitu i prebacili između dvije elektrode unutar baterije, što bi dovelo do gubitka materijala, razgradnje komponenti i stvaranja dendrita. Novi elektrolit koji su formulirali koristi inertno (nije uključeno u kemijsku reakciju) otapalo za razrjeđivanje koncentrirane otopine soli, čime se elektrolit održava u "poluotopljenom" stanju. Rezultati pokazuju da novi elektrolit može spriječiti otapanje sumpora, čime se rješavaju problemi šatla i dendrita. To omogućuje duljim trajanjem baterije, što pokazuje stabilne performanse nakon 300 ciklusa punjenja i pražnjenja.
Cijene litija skočile su u posljednjih godinu dana, a pozivi na alternative litij-ionskim baterijama postali su glasniji. Istraživači planiraju graditi na ovom proboju testiranjem većih baterija kako bi vidjeli mogu li se primijeniti na električna vozila i skladištenje obnovljivih izvora energije kao što su vjetar i sunce.
