Kalcij daje tekućim baterijama iznenađujući poticaj

Tekuće baterije, koje je razvio profesor MIT-a Donald Sadoway, uzbudljiva su nova tehnologija baterija koja omogućuje baterijama da drže velike količine energije do 12 sati i polako je prazne tijekom vremena, što ih čini atraktivnom opcijom pohrane za sustave obnovljive energije. Sada su Sadoway i njegov tim razvili novu matricu tekućih baterija koja obećava da će bateriju učiniti još učinkovitijom i pristupačnijom za korisnike. Razvijene od strane Sadowaya i komercijalizirane od strane Ambrija, tekuće ćelije za napajanje jedinstvene su jer su sve komponente u tekućem stanju tijekom rada. Baterije su izvorno koristile magnezij kao negativnu elektrodu i antimon kao pozitivnu elektrodu, zajedno s jeftinim elektrolitom od rastaljene soli. Nova tehnologija baterija koristi kalcij, koji je naravno prilično obilna i pristupačna kemikalija, i za elektrode i za rastaljenu sol unutar baterije. Kalcij je bio složena kemikalija za rad jer se brzo otapa u soli, što ga je otežavalo korištenje u tekućoj bateriji, koja zahtijeva tri odvojena sloja tekućine koji ostaju različiti, a istovremeno funkcioniraju zajedno kao baterija. Kalcij također ima visoku točku taljenja koja je teoretski zahtijevala da baterija radi na 900 stupnjeva Celzija. „To je bila najteža kemija“, rekao je Sadonway, profesor kemije materijala na MIT-u na katedri John F. Elliott. Povezano: Ova prijenosna baterija od 9000 mAh može se sama napuniti za samo 18 minuta. Kako bi prevladali problem zagrijavanja, tim je pomiješao magnezij s kalcijem prilikom izrade tekućih elektroda. Magnezij ima puno nižu točku taljenja, što omogućuje bateriji rad na znatno nižim temperaturama. Tim je također razvio novu formulaciju za unutarnji sloj elektrolita baterije, koji pruža matricu za prijenos iona između elektroda. Nova formulacija na bazi soli koristi litijev klorid i kalcijev klorid, a to omogućuje izmjenu iona znatno većom brzinom od prethodno razvijene tehnologije tekućih baterija. Novi litijev elektrolit ima i drugu, neočekivanu sporednu korist - osim što snižava radnu temperaturu i povećava izlaz baterije, također pomaže u održavanju troslojne prirode energetske ćelije sprječavajući otapanje kalcij-magnezijevih elektroda u soli. A možda i najveća prednost ove nove tekuće baterije je s opskrbne strane tehnologije. I kalcij i magnezij se kopaju zajedno i skupo ih je odvajati. Budući da ove nove baterije koriste kalcij i magnezij zajedno, proizvodnja baterija je puno pristupačnija. Sadoway i njegov tim napominju da je ova nova formulacija početna točka za novo područje tehnologije baterija. Tim se nada da će ovaj rad inspirirati druge znanstvenike da istraže druge kemijske kombinacije koje su učinkovite u provođenju električne energije i još su pristupačnije za proizvodnju. „Pouka je istražiti različite kemijske sastave i biti spreman za promjenjive tržišne uvjete“, kaže Sadoway.Pogledajte i: Vizija Raimonda de Hullua za zelene zgrade Oas1