Płynne ogniwa - szansa na lepsze baterie
Fot. Fotolia
Powstała bateria, która łączy pojemność i szybkość trudnych dotąd w użytkowaniu ogniw płynnych oraz powszechnie używanych ogniw litowo-jonowych. Wymaga jeszcze udoskonalenia, ale jeśli się to uda, będzie w stanie zasilać zarówno linie elektryczne, jak i smartfony.
Jaki jest największy problem telefonów i innych gadżetów, a także odnawialnych, czyli mało stabilnych źródeł energii? To brak wydajnego sposobu na gromadzenie prądu, czyli krótko mówiąc, słabe baterie.
W domowych urządzeniach stosuje się dzisiaj baterie z elektrodami z ciała stałego (np. akumulatory litowo-jonowe), a w zastosowaniach przemysłowych, np. w inteligentnych sieciach energetycznych - akumulatory z elektrodami płynnymi.
Baterie stałe mogą przechowywać stosunkowo dużo prądu, ale z czasem się degradują i spadają ich parametry.
Baterie płynne z kolei sprawniej dostarczają energię, nie niszczeją z czasem, ale trzeba je utrzymywać w wysokiej, przewyższającej aż 240 st. C temperaturze,
Uniemożliwia to ich powszechne wykorzystanie i wymaga mnóstwa energii. Inaczej wypełniający je płyn zamieni się w ciało stałe.
Naukowcy z University of Texas w Austin, na łamach magazynu „Advanced Materials” opisali teraz baterię, która łączy zalety obu rodzajów ogniw.
Stworzyli ogniwo płynne, które zachowuje swoje właściwości nawet po ochłodzeniu do 20 st. C.
„Bateria ta przynosi korzyści typów rodzajów ogniw - płynnych i ciekłych, w tym dużą pojemność, stabilność i uniwersalność, nie ma ich typowych wad, a jednocześnie pozwala zaoszczędzić energię” - wyjaśnia dr Yu Ding, główny autor publikacji.
Ogniwo szybko się przy tym ładuje. Można je też z łatwością dostosować do niewielkich rozmiarów, więc, zdaniem badaczy, mogłoby znaleźć wiele codziennych zastosowań.
„Jesteśmy podekscytowani, widząc, że ciekły metal może być obiecującą alternatywą dla konwencjonalnych elektrod. Biorąc pod uwagę zademonstrowaną już dużą ilość gromadzonej energii i wysoką gęstość mocy, to innowacyjne ogniwo potencjalnie może znaleźć zastosowanie zarówno w inteligentnych sieciach elektrycznych, jak i użytkowej elektronice” - twierdzi kierujący grupą badaczy prof. Guihua Yu.
W baterii działa stop sodowo-potasowy jako anoda i oparta na galu katoda.
Badacze zaznaczają, że ogniwo trzeba jeszcze ulepszyć. Na przykład gal to drogi pierwiastek i chcą znaleźć dla niego zastępstwo.
Ich zdaniem, prawdopodobnie uda się jeszcze obniżyć minimalną temperaturę pracy.
Uważają też, że uda im się udoskonalić działający między elektrodami elektrolit, aby jeszcze zwiększyć moc ogniwa.
„Choć na obecnym etapie nasza bateria nie może konkurować z wysokotemperaturowymi, opartymi na ciekłym metalu bateriami, to spodziewamy się lepszych parametrów pod względem mocy po opracowaniu zaawansowanych elektrolitów o dużym przewodnictwie” - mówi dr Ding.
Więcej informacji na stronach:
https://news.utexas.edu/2020/07/06/new-room-temperature-liquid-metal-battery-could-be-the-path-to-powering-the-future/
http://dx.doi.org/10.1002/adma.202002577
(PAP)
mat/ agt/
Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.
