Οι ερευνητές ανέπτυξαν μια πιο πράσινη μπαταρία από την εναλλακτική λύση ιόντων λιθίου.
Μια συνεργασία μεταξύ του Πανεπιστημίου του Nottingham και έξι ερευνητικών ινστιτούτων σε ολόκληρη την Κίνα αναπτύσσει μια μπαταρία με βάση το αλάτι που συνδυάζει την απόδοση μιας κυψέλης καυσίμου οξειδίου και μιας μπαταρίας μετάλλου-αέρα ταυτόχρονα ως πλήρως ανακυκλώσιμη, πράσινη, προσιτή και ασφαλής .
Η νέα μπαταρία έχει τη δυνατότητα να επεκτείνει σημαντικά το φάσμα των ηλεκτρικών οχημάτων ταυτόχρονα βοηθώντας την αυτοκινητοβιομηχανία να γίνει πιο πράσινη, λένε οι ερευνητές σε δελτίο τύπου.
Στις προσπάθειές τους να αναπτύξουν μια καλύτερη εναλλακτική λύση έναντι των μπαταριών ιόντων λιθίου, η ερευνητική ομάδα δοκίμασε αρχικά ένα σχεδιασμό υψηλής θερμοκρασίας, μπαταρίας σιδήρου-αέρα που χρησιμοποίησε λιωμένα άλατα ως έναν τύπο θερμο-ενεργοποιημένου ηλεκτρολύτη για ηλεκτρική αγωγιμότητα.
Εκτός από το ότι είναι φθηνά και εύφλεκτα, τα λιωμένα άλατα είχαν ως αποτέλεσμα έναν εντυπωσιακό κύκλο ζωής καθώς και ισχυρή αποθήκευση ενέργειας και ικανότητα ισχύος.
Ωστόσο, παρήγαγαν κάποια αρνητικά χαρακτηριστικά: σε ακραία θερμότητα, τα λιωμένα άλατα μπορεί να είναι “επιθετικά διαβρωτικά, πτητικά και να εξατμιστούν ή να διαρρεύσουν, κάτι που αποτελεί πρόκληση για την ασφάλεια και τη σταθερότητα του σχεδιασμού της μπαταρίας”, δήλωσε ο καθηγητής George Chen, επικεφαλής της μελέτης του Πανεπιστημίου του Nottingham.
Ένας ηλεκτρολύτης σχεδόν στερεάς κατάστασης
Στη νέα τους μελέτη, οι ερευνητές περιγράφουν λεπτομερώς πώς βελτίωσαν την τεχνολογία μετατρέποντας το λιωμένο άλας σε μαλακό-στερεό αλάτι, χρησιμοποιώντας νανο-σκόνες στερεού οξειδίου.
Πιστεύουν ότι αυτός ο ηλεκτρολύτης σχεδόν στερεάς κατάστασης (QSS) είναι κατάλληλος για μπαταρίες μετάλλου-αέρα που λειτουργούν στους 800 ºC (1472 ºF), περίπου την ίδια θερμοκρασία των καυσαερίων κινητήρα.
Καθώς καταστέλλει την εξάτμιση και τη ρευστότητα των τετηγμένων αλάτων που μπορούν να συμβούν σε υψηλές θερμοκρασίες, πρέπει να αυξήσει τη σταθερότητα και την ασφάλεια μιας μπαταρίας.
Η ψευδο-στερεοποίηση επιτεύχθηκε χρησιμοποιώντας τη νανοτεχνολογία για να κατασκευαστεί ένα ευέλικτα συνδεδεμένο δίκτυο σωματιδίων στερεού οξειδίου που δρουν ως δομικό φράγμα που κλειδώνει στους ηλεκτρολύτες λειωμένου άλατος ταυτόχρονα, επιτρέποντάς τους να μεταφέρουν ηλεκτρισμό με ασφάλεια σε ακραία θερμότητα.
“Τα λιωμένα άλατα χρησιμοποιούνται επί του παρόντος σε μεγάλη κλίμακα στην Ισπανία και την Κίνα για να συλλάβουν και να αποθηκεύσουν ηλιακή θερμότητα, η οποία στη συνέχεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια – η μπαταρία λιωμένου αλατιού μετάλλου-αέρα κάνει δύο εργασίες σε μία συσκευή”, εξηγεί ο καθηγητής Chen.
Ο Chen ελπίζει ότι τα αποτελέσματα της ομάδας θα βοηθήσουν στη δημιουργία ενός πιο αποτελεσματικού μέσου για το σχεδιασμό προσιτών, υψηλής απόδοσης μπαταριών λιωμένου αλατιού μετάλλου-αέρα με υψηλή σταθερότητα – με αυτόν τον τρόπο, αυτός και η ομάδα του πιστεύουν ότι η αυτοκινητοβιομηχανία μπορεί να κάνει ένα μεγάλο βήμα προς την επίτευξη των στόχοι αειφορίας.
