Razvijene nove baterije na bazi vode
Baterije za višekratnu upotrebu bez opasnosti od zapaljenja
Sa Sveučilišta u Marylandu dolazi nova cink-baterija čiji je elektrolit vodena otopina visoke koncentracije cinka i litija bez rizika od zapaljenja i gubitka vode, pa je time i u potpunosti ponovno upotrebljiva.
Istraživači na Sveučilištu u Marylandu izumili su novu cink bateriju na bazi vode koja je sigurnija za korištenje od tradicionalne litij-ionske baterije te joj ne manjka snage ni iskoristivosti. Istraživački je tim koristio elemente tehnologije starijih zink-baterija s novim „voda u soli“ elektrolitom (skoro zasićena vodena otopina soli, omjera soli i vode 6:1), kako bi stvorili bateriju koja nije sklona zapaljenju.
Bez opasnosti od zapaljenja uređaja
„Baterije na bazi vode mogle bi biti značajne u sprječavanju zapaljivanja elektroničkih uređaja, iako su se do sada smatrale baterijama ograničenog kapaciteta i pohrane energije“, izjavio je glavni autor Fei Wang. „Po prvi put imamo baterije koje mogu konkurirati litij-ionskim baterijama u gustoći energije, ali bez rizika eksplozije ili požara.“
Rad je objavljen u časpoisu Nature Materials.
Fei Wang / Fotografija: John T. Consoli / University of Maryland
Baterije za višekratnu upotrebu
Jedna od unaprijeđenih stavki novih baterija, u usporedbi s tradicionalnima, jest mogućnost nadilaženja ireverzibilnosti (pojava da se prijenos naboja baterije, pri određenom naponu, upotrebom smanjuje što uzrokuje smanjenje snage same baterije) pomoću tehnike koja mijenja strukturu i sprječava nastanak kristala pozitivno nabijenih cinkovih iona unutar baterije. Osim što bi se baterija koristila u potrošačke svrhe, mogla bi se pokazati i neprocjenjivom u ekstremnim uvjetima poput velikih dubina oceana ili svemira.
Priroda vodene otopine visoke koncentracije soli koja se upotrebljava u novim cink-baterijama uklanja potrebu za zamjenom vode unutar baterije koja je isparila, što predstavlja ključan problem tradicionalnih cink-baterija.
„Postojeće cink-baterije sigurne su i relativno jeftine za proizvesti, ali nisu savršene zbog kratkog i lošeg životnog ciklusa i niske gustoće energije“, tvrdi koautor studije Chunsheng Wang. „Uspjeli smo nadići ove prepreke koristeći elektrolit s velikim udjelom soli.“
Rješenja primjenjiva i na druge vrste baterija
Istraživači vjeruju kako bi se njihov izum i povezana otkrića mogli primijeniti u širokom spektru energetskih tehnologija.
„Značajno otkriće u ovome radu dotiče se glavnog problema vodenih cink-baterija i moglo bi utjecati na druge vedene ili nevodene polivalentne kationske reakcije koje se suočavaju sa sličnim izazovima, poput magnezijevih ili aluminijevih baterija“, tvrdi koautor studije Kang Xu.
Anamarija Beljan / Ekovjesnik