Vápník dává tekutým bateriím překvapivý impuls

Tekuté baterie, vyvinuté profesorem MIT Donaldem Sadowayem, jsou vzrušující novou technologií baterií, která umožňuje bateriím udržet velké množství energie až 12 hodin a postupně ji vybíjet, což z nich činí atraktivní možnost ukládání energie pro systémy obnovitelných zdrojů. Sadoway a jeho tým nyní vyvinuli novou matrici tekutých baterií, která slibuje ještě efektivnější a dostupnější baterii pro uživatele. Tekuté energetické články, vyvinuté Sadowayem a komercializované společností Ambri, jsou unikátní, protože všechny složky jsou během provozu v kapalném stavu. Baterie původně používaly hořčík jako zápornou elektrodu a antimon jako kladnou elektrodu spolu s levným elektrolytem z roztavené soli. Nová technologie baterií používá vápník, což je samozřejmě poměrně hojná a dostupná chemikálie, jak pro elektrody, tak pro roztavenou sůl uvnitř baterie. Vápník byl složitá chemikálie, protože se rychle rozpouští v soli, což ztěžuje jeho použití v kapalných bateriích, které vyžadují tři oddělené kapalné vrstvy, které zůstávají odlišné a přitom stále fungují společně jako baterie. Vápník má také vysoký bod tání, který teoreticky vyžadoval, aby baterie fungovala při 900 stupních Celsia. „Byla to ta nejobtížnější chemie,“ řekl Sadonway, který je profesorem chemie materiálů na MIT a je jmenován Johnem F. Elliottem. Související: Tato přenosná baterie s kapacitou 9 000 mAh se dokáže sama dobít za pouhých 18 minut. Aby se překonal problém s ohřevem, tým při vytváření kapalných elektrod smíchal hořčík s vápníkem. Hořčík má mnohem nižší bod tání, což umožňuje baterii pracovat při výrazně nižších teplotách. Tým také vyvinul novou recepturu pro vnitřní vrstvu elektrolytu baterie, která poskytuje matrici pro přenos iontů mezi elektrodami. Nová receptura na bázi soli používá chlorid lithný a chlorid vápenatý, což umožňuje iontovou výměnu výrazně rychlejší rychlostí než dříve vyvinutá technologie kapalných baterií. Nový lithiový elektrolyt má druhou, neočekávanou vedlejší výhodu – kromě snížení provozní teploty a zvýšení výkonu baterie také pomáhá udržovat třívrstvou povahu napájecího článku tím, že zabraňuje rozpouštění vápenato-hořčíkových elektrod v soli. A možná největší výhodou této nové kapalné baterie je její dodavatelská stránka. Vápník i hořčík se těží společně a jejich oddělení je drahé. Vzhledem k tomu, že tyto nové baterie používají vápník a hořčík společně, je jejich výroba mnohem dostupnější. Sadoway a jeho tým poznamenávají, že toto nové složení je výchozím bodem pro novou oblast technologie baterií. Tým doufá, že tato práce inspiruje další vědce k prozkoumání dalších chemických kombinací, které účinně vedou elektřinu a jejichž výroba je ještě dostupnější. „Ponaučením je prozkoumat různé chemické složení a být připraven na měnící se tržní podmínky,“ říká Sadoway.Podívejte se také: Vize Raimonda de Hullua pro zelené budovy Oas1s