Kalcij daje tekočim baterijam presenetljiv zagon

Tekoče baterije, ki jih je razvil profesor MIT Donald Sadoway, so vznemirljiva nova tehnologija baterij, ki omogoča baterijam, da zadržijo velike količine energije do 12 ur in jo sčasoma počasi praznijo, zaradi česar so privlačna možnost shranjevanja za sisteme obnovljive energije. Sadoway in njegova ekipa sta zdaj razvila novo matriko tekočih baterij, ki obljublja, da bo baterija še učinkovitejša in cenovno dostopnejša za uporabnike. Tekoče celice, ki jih je razvil Sadoway in jih je komercializiral Ambri, so edinstvene, ker so vse komponente med delovanjem v tekočem stanju. Baterije so prvotno uporabljale magnezij kot negativno elektrodo in antimon kot pozitivno elektrodo skupaj s poceni staljenim solnim elektrolitom. Nova tehnologija baterij uporablja kalcij, ki je seveda precej obilna in cenovno dostopna kemikalija, tako za elektrode kot za staljeno sol v bateriji. Kalcij je bil kompleksna kemikalija za delo, ker se hitro raztopi v soli, zaradi česar ga je težko uporabljati v tekoči bateriji, ki zahteva tri ločene tekoče plasti, ki ostanejo ločene, hkrati pa še vedno delujejo skupaj kot baterija. Kalcij ima tudi visoko tališče, ki teoretično zahteva delovanje baterije pri 900 stopinjah Celzija. »To je bila najtežja kemija,« je dejal Sadonway, profesor kemije materialov na MIT-u z Johnom F. Elliottom. Povezano: Ta prenosna baterija s kapaciteto 9000 mAh se lahko napolni v samo 18 minutah. Da bi premagali težavo s segrevanjem, je ekipa pri izdelavi tekočih elektrod zmešala magnezij s kalcijem. Magnezij ima veliko nižje tališče, kar omogoča delovanje baterije pri bistveno nižjih temperaturah. Ekipa je razvila tudi novo formulacijo za notranjo plast elektrolita baterije, ki zagotavlja matrico za prenos ionov med elektrodama. Nova formulacija na osnovi soli uporablja litijev in kalcijev klorid, kar omogoča bistveno višjo hitrost ionske izmenjave kot prej razvita tehnologija tekočih baterij. Novi litijev elektrolit ima še eno, nepričakovano stransko prednost – poleg znižanja delovne temperature in povečanja izhodne moči baterije pomaga ohranjati tudi triplastno naravo napajalne celice, saj preprečuje raztapljanje kalcijevo-magnezijevih elektrod v soli. In morda največja prednost te nove tekoče baterije je na strani dobave tehnologije. Kalcij in magnezij se pridobivata skupaj in ju je drago ločevati. Ker te nove baterije skupaj uporabljajo kalcij in magnezij, je njihova proizvodnja veliko bolj dostopna. Sadoway in njegova ekipa ugotavljajo, da je ta nova formulacija izhodišče za novo področje tehnologije baterij. Ekipa upa, da bo to delo navdihnilo druge znanstvenike k raziskovanju drugih kemičnih kombinacij, ki so učinkovite pri prevajanju električne energije in so še bolj dostopne za proizvodnjo. »Lekcija tukaj je, da raziščemo različne kemijske sestave in se pripravimo na spreminjajoče se tržne razmere,« pravi Sadoway.Oglejte si tudi: Vizija Raimonda de Hulluja za zelene stavbe Oas1