Bateria bazująca na soli morskiej da cztery razy większą pojemność niż litowa
Naukowcy z Uniwersytetu w Sydney zbudowali baterię sodowo-siarkową (Na-S), która ma oferować nawet cztery razy większą pojemność niż obecnie stosowane baterie litowo-jonowe, a przy tym ma być tańsza w produkcji i mniej uciążliwa dla środowiska.
Zespół z Wydziału Inżynierii Chemicznej i Bimolekularnej Uniwersytetu w Sydney, na którego czele stoi dr Shenlong Zhao, opracował baterię bazującą na siarce sodowej. Jest to rodzaj stopionej soli, którą można wytwarzać z wody morskiej.
Pomysł magazynowania energii w bateriach sodowo-siarkowych (Na-S) pojawił się już 50 lat temu, lecz wówczas odłożono go na dalszy plan, uważając, że technologia oferuje zbyt małą pojemność i krótkie cykle życia.
Do dziś naukowcy wskazują na kilka fundamentalnych problemów, z jakimi borykają się przy tworzeniu baterii Na-S. Są to przede wszystkim powolna reaktywność samej siarki (izolujący charakter) i wahadłowy efekt polisiarczków, który bezpośrednio odpowiada za szybkie zmniejszanie pojemności baterii.
Możliwy przełom
W ramach ostatnich badań naukowcy z Uniwersytetu w Sydney wykorzystali proces pirolizy (beztlenowy proces degradacji prowadzony w wysokiej temperaturze) i elektrody węglowe w celu poprawy reaktywności siarki oraz poprawy odwracalności reakcji między siarką a sodem (wpływ na pojemność).
Wyniki eksperymentów okazały się obiecujące, a ich efektem było uzyskanie baterii o bardzo wysokiej pojemności i długiej żywotności w temperaturze pokojowej. Uzyskana w warunkach laboratoryjnych bateria Na-S wykazała odwracalną pojemność na poziomie 505 mAh/g podczas 1000 cykli przy niskim współczynniku utraty pojemności wynoszącym 0,05 proc./cykl.
Dalsze badania naukowców mają zmierzać do wprowadzania kolejnych ulepszeń i wyprodukowania baterii pozwalających na magazynowanie energii w większej skali – amperogodzin (Ah).
Przewaga nad technologią li-ion
Badania nad rozwojem baterii Na-S z pewnością będą przyspieszać, chociażby z uwagi na fakt, że ich zastosowanie może dać nawet czterokrotnie większą pojemność magazynowania energii w porównaniu z powszechnie stosowaną technologią wykorzystującą lit.
Warto też dodać, że pokłady litu są ograniczone i przy obecnie dynamicznie rosnącym popycie jego zasoby mogą skończyć się szybciej, niż przewidują statystyki. Baterie Na-S mogą być natomiast produkowane z surowców dostępnych powszechnie w dużej ilości, i co ważne – można je wytwarzać z większą dbałością o środowisko zarówno w samym procesie produkcji, jak i w późniejszym procesie recyklingu.
Radosław Błoński
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
