Oto baterie przyszłości. Mają same zalety i nie wybuchną
Międzynarodowy zespół naukowców wynalazł baterie wodne, które w przeciwieństwie do ich odpowiedników litowo-jonowych, nie zapalają się ani nie eksplodują.
Akumulatory litowo-jonowe to obecnie najpopularniejsza technologia magazynowania energii elektrycznej. Znajdują się w naszych smartfonach, laptopach, samochodach elektrycznych i wielu innych urządzeniach. Jednak mają też swoje wady: są drogie, trujące, łatwo się zużywają i mogą stanowić zagrożenie pożarowe lub wybuchowe.
Czy istnieje lepsze rozwiązanie? Naukowcy z RMIT University w Australii twierdzą, że tak. Przedstawili wyniki swoich badań nad nowym rodzajem akumulatorów, które nazwali bateriami wodnymi. Są to akumulatory wodne, które wykorzystują wodę zamiast elektrolitów organicznych do przenoszenia prądu między biegunami. Dzięki temu są bezpieczniejsze, tańsze, łatwiejsze w recyklingu i nie stanowią zagrożenia dla środowiska.
Baterie z samymi plusami
Bateria wodna to rodzaj akumulatora jonowego, który wykorzystuje wodę jako elektrolit. Elektrolit to substancja, która umożliwia przepływ jonów między elektrodami, czyli biegunami akumulatora. W tradycyjnych akumulatorach litowo-jonowych elektrolit jest organiczny i zawiera związki litu. To sprawia, że akumulator ma dużą pojemność energetyczną, ale też jest podatny na uszkodzenia, przegrzanie i zapłon.
Więcej o bateriach przyszłości przeczytasz na Spider`s Web:
Bateria wodna używa wody z dodatkiem soli, która rozdziela się na jony dodatnie i ujemne. Jony mogą swobodnie poruszać się między elektrodami, które są wykonane z metali takich jak magnez, cynk, żelazo czy mangan. Te metale są łatwo dostępne, tanie i mniej toksyczne niż lit. Ponadto woda jest niepalna, co eliminuje ryzyko pożaru lub eksplozji.
Bateria wodna jest obecnie na etapie badań i rozwoju. Zespół z RMIT University, współpracujący z partnerami z Chin, Korei Południowej, Indii i USA, stworzył kilka prototypów akumulatorów wodnych o różnych pojemnościach i parametrach. Ich najnowsze osiągnięcie to akumulator o pojemności 1000 mAh, który może pracować przez 1000 cykli ładowania i rozładowania bez utraty wydajności. To porównywalne z komercyjnymi akumulatorami litowo-jonowymi.
Idealne na magazyny energii
Nasze akumulatory można bezpiecznie zdemontować, a materiały można ponownie wykorzystać lub poddać recyklingowi. Używamy materiałów takich jak magnez i cynk, które występują powszechnie w przyrodzie, są niedrogie i mniej toksyczne niż alternatywy stosowane w innych rodzajach akumulatorów, co pomaga obniżyć koszty produkcji i zmniejszyć ryzyko dla zdrowia ludzkiego i środowiska. Nasz projekt jest gotowy do masowej produkcji
- mówi prof. Tianyi Ma z RMIT University.
Dodał on, że wodne akumulatory magnezowo-jonowe mogą w ciągu trzech lat zastąpić akumulatory kwasowo-ołowiowe i zastąpić akumulatory litowo-jonowe w perspektywie 5–10 lat. Podkreśla też, że rozwiązanie idealnie nadaje się na tanie magazyny energii dla przydomowej fotowoltaiki.
Naukowcy planują dalej poprawiać swoją technologię i testować ją w różnych warunkach. Mają nadzieję, że w przyszłości bateria wodna będzie mogła zastąpić akumulatory litowo-jonowe w wielu zastosowaniach, takich jak telefony, laptopy, samochody, domy czy sieci energetyczne. Bateria wodna ma potencjał, aby zmienić sposób, w jaki magazynujemy i wykorzystujemy energię elektryczną, czyniąc ją bezpieczniejszą, tańszą i bardziej przyjazną dla środowiska.
