Vápnik dodáva tekutým batériám prekvapivý impulz

Kvapalné batérie, ktoré vyvinul profesor MIT Donald Sadoway, sú vzrušujúcou novou technológiou batérií, ktorá umožňuje batériám udržiavať veľké množstvo energie až 12 hodín a postupne ju vybíjať, čo z nich robí atraktívnu možnosť skladovania pre systémy obnoviteľnej energie. Sadoway a jeho tím teraz vyvinuli novú matricu kvapalných batérií, ktorá sľubuje, že batéria bude ešte efektívnejšia a dostupnejšia pre používateľov. Kvapalné energetické články, vyvinuté Sadowayom a komercializované spoločnosťou Ambri, sú jedinečné, pretože všetky komponenty sú počas prevádzky v kvapalnom stave. Batérie pôvodne používali horčík ako zápornú elektródu a antimón ako kladnú elektródu spolu s lacným roztaveným soľným elektrolytom. Nová technológia batérií využíva vápnik, ktorý je samozrejme pomerne hojná a cenovo dostupná chemikália, pre elektródy aj roztavenú soľ vo vnútri batérie. Vápnik bol zložitou chemikáliou na prácu, pretože sa rýchlo rozpúšťa v soli, čo sťažuje jeho použitie v kvapalnej batérii, ktorá vyžaduje tri samostatné kvapalné vrstvy, ktoré zostávajú odlišné a zároveň fungujú spoločne ako batéria. Vápnik má tiež vysoký bod topenia, ktorý teoreticky vyžadoval, aby batéria fungovala pri teplote 900 stupňov Celzia. „Bola to najťažšia chémia,“ povedal Sadonway, ktorý je profesorom materiálovej chémie na MIT v rámci Johna F. Elliota. Súvisiace: Táto prenosná batéria s kapacitou 9 000 mAh sa dokáže sama dobiť za iba 18 minút. Aby tím prekonal problém s prehrievaním, pri vytváraní kvapalných elektród zmiešal horčík s vápnikom. Horčík má oveľa nižší bod topenia, čo umožňuje batérii pracovať pri výrazne nižších teplotách. Tím tiež vyvinul novú receptúru pre vnútornú vrstvu elektrolytu batérie, ktorá poskytuje matricu na prenos iónov medzi elektródami. Nová receptúra ​​na báze soli používa chlorid lítny a chlorid vápenatý, čo umožňuje iónovú výmenu výrazne vyššou rýchlosťou ako predtým vyvinutá technológia kvapalných batérií. Nový lítiový elektrolyt má aj druhú, neočakávanú vedľajšiu výhodu – okrem zníženia prevádzkovej teploty a zvýšenia výkonu batérie pomáha udržiavať aj trojvrstvovú povahu energetického článku tým, že zabraňuje rozpúšťaniu vápenato-horečnatých elektród v soli. A možno najväčšou výhodou tejto novej kvapalnej batérie je dodávateľská stránka technológie. Vápnik aj horčík sa ťažia spoločne a ich oddelenie je drahé. Keďže tieto nové batérie používajú vápnik a horčík spoločne, ich výroba je oveľa dostupnejšia. Sadoway a jeho tím poznamenávajú, že táto nová receptúra ​​je východiskovým bodom pre novú oblasť technológie batérií. Tím dúfa, že táto práca inšpiruje ďalších vedcov k skúmaniu iných chemických kombinácií, ktoré sú účinné pri vedení elektriny a ich výroba je ešte dostupnejšia. „Ponaučením je preskúmať rôzne chemické zloženia a byť pripravený na meniace sa trhové podmienky,“ hovorí Sadoway.Pozrite si aj: Vízia Raimonda de Hullua pre zelené budovy Oas1