Opracowano bardzo wydajne baterie. Ich głównym składnikiem jest cukier
Australijscy naukowcy skonstruowali nowe, litowo-siarkowe baterie, które są lżejsze i działają dłużej od powszechnie dziś stosowanych baterii litowo-jonowych. Jednym z głównych składników wynalazku jest zwykły cukier, który stabilizuje elektrody.
Naukowcy z australijskiego Monash Energy Institute donoszą na łamach pisma "Nature Communications" donoszą, że udało im się otrzymać nowe baterie, które mają konkurować z powszechnie dziś stosowanymi akumulatorami litowo-jonowymi. Są bowiem nie tylko lżejsze, ale też wydajniejsze.
Zobacz również:
"W czasie krótszym niż 10 lat technologia ta może doprowadzić do powstania takich pojazdów, jak np. elektryczne autobusy czy ciężarówki, pokonujące drogę z Melbourne do Sydney bez ładowania. Pozwoli też na unowocześnienie transportowych czy rolniczych dronów, w których kluczowa jest waga" - mówi główny autor pracy prof. Mainak Majumder.
W teorii baterie siarkowo-litowe, nad którymi pracują badacze z Australii, mogą zgromadzić aż od 2 do 5 razy więcej energii niż litowo-jonowe tej samej wagi. Niestety, działające w nich elektrody szybko ulegały degradacji. Dodatnia elektroda siarkowa nieustannie się rozszerzała i kurczyła, co prowadziło do jej uszkodzeń. Z kolei elektroda ujemna, litowa, ulegała zanieczyszczeniu siarką. W ubiegłym roku australijski zespół poradził sobie z pierwszym problemem - modyfikacja struktury siarkowej elektrody zapobiega zmianom jej kształtu i czyni ją bardziej dostępną dla litu. Drugi kłopot rozwiązali niedawno dzięki glukoziea, która stabilizuje siarkę w elektrodzie i zapobiega jej osadzaniu się na elektrodzie drugiej - litowej.
Nowe baterie już w obecnej formie dają powody do dużego optymizmu - działają nawet po tysiącu cyklach ładowania, przy czym nadal przechowują dużo więcej energii niż baterie litowo-jonowe. Jednocześnie produkcja nowych akumulatorów nie wymaga użycia rzadkich, toksycznych czy drogich materiałów.
Do powstania wynalazku przyczyniła się inspiracja geochemicznym zjawiskiem, w którym zawierające cukry substancje chronią przed degradacją pewne osady, łącząc się właśnie ze związkami siarki. To jednak nie koniec prac, bo zespół będzie nadal starał się poprawić działanie swojej baterii. "Podczas gdy większość wyzwań dotyczących katody już rozwiązaliśmy, nadal pozostaje miejsce dla dalszych ulepszeń w ochronie metalowej anody litowej, tak aby możliwe było szerokie wprowadzenie tej technologii. Tego typu innowacje mogą czekać tuż za rogiem" - mówi współautorka wynalazku, dr Mahdokht Shaibani.
Nowe akumulatory w niedalekiej przyszłości chce produkować firma Enserv Australia. "Będziemy chcieli wykorzystać tę technologię, aby wejść na rynek elektrycznych pojazdów i urządzeń elektronicznych" - zapowiada Mark Gustowski, dyrektor zarządzający firmy. Pierwsze litowo-siarkowe baterie jego firma planuje wyprodukować w Australii w ciągu pięciu lat.
Przeczytaj też:
Jak schudnąć po wakacjach? Oto sprawdzony sposób
Zdjęcie idealne na Tindera. Uważaj na to, jakie fotki dodajesz!
* * *
Zobacz więcej:
