ZNANOST: hrvatski znanstveni portal

Korak bliže prema novoj, brže punjivoj i sigurnijoj bateriji

Istraživači su pronašli jednostavno rješenje za aluminij-ionske baterije ograničenog trajanja, a radi se o elektrodi koja se sastoji od grafita, koji je napravljen od pločica ili pjene ugljikovih atoma. U tom su istraživanju unutarnje praznine pjene omogućile brže kretanje iona u negativnim elektrodama, što poboljšava omjer punjenja. Pored toga, elektrode su povezane sigurnom solju koja je tekuća pri sobnoj temperaturi, umjesto zapaljivom tekućinom kao u uobičajenim litij-ionskim baterijama.

Veći broj punjenja i pražnjenja

To istraživanje pruža novi pristup omogućavanju primjene trajnih, savitljivih aluminij-ionskih baterija koje se brzo pune i moglo bi nam pružiti pristupačnije i sigurnije baterije. Obećavajuća primjena uključuje elektronske baterije koje su savitljive i pune se u manje od jedne minute, kao i baterije koje skladište električnu energiju, napravljene od materijala koji se iznova pune i prazne, te daju energiju na određenim razinama.

Skladištenje energije iz električne mreže za upravljanje zalihama struje bi imalo pogodnosti od baterija koje mogu podnijeti stalnu izmjenu punjenja i pražnjenja. Trenutne litij-ionske baterije mogu podnijeti 1 000 do 3 000 takvih izmjena. Sada je tim istraživača sa Sveučilišta Stanford, Taiwana i Kine napravio prototip jeftine, sigurne, aluminij-ionske baterije koja može opstati 7 500 punjenja i pražnjenja. Kod aluminij-ionske baterije je jedna elektrona sačinjena od pristupačnijeg aluminija, a druga je napravljena od ugljika u obliku grafita.

Sol kao poveznica

Sigurna sol je tekuća pri sobnoj temperaturi (zove se i jonska sol) i spaja dvije elektrode. Ranije elektrode u aluminijskim baterijama znatno umanjuju broj izmjene punjenja i pražnjenja. Dugotrajna izdržljivost te nove baterije je sigurnija jer ionska sol nije zapaljiva kao tekućina koja se koristi u uobičajenim litij-ionskim baterijama. Zapanjujuće je da taj prototip aluminijske baterije nije nekontrolirano otpustio velike količine energije kada su istraživači kroz njega probušili rupu. Pokazalo se da aluminijska baterija ima dovoljno prikupljene struje za druge primjene kao što su punjenje mobitela i za svjetlo.

Nova aluminij-ionska baterija je korak naprijed ka širokoj primjeni sigurnijih baterija koje se brže napune i imaju više snage. Mogli bismo ih koristiti u raznim uređajima koji se češće pune i prazne, a da time ne skratimo njen vijek trajanja. Znanstvenici će i dalje raditi na razvijanju projekta, usavršavanju svojstava i primjene sigurnije i dugotrajnije aluminij-jonske baterije.

Izvor: Science Daily

Podijeli.