Naukowcy z University of Glasgow opracowali tańsze i wydajniejsze akumulatory potasowo-jonowe, które mogą wyprzeć ogniwa litowo-jonowe z rynku. Co to oznacza? 

Potencjał potasu

Projekt uczonych z University of Glasgow opracował nowy materiał katodowy, którego przewaga nad ogniwami litowo-jonowymi jest zdolność szybkiego ładowania i utrzymywanie wysokiej pojemności – również po wielokrotnym ładowaniu i rozładowywaniu. 

– Baterie litowo-jonowe stały się szeroko stosowane w urządzeniach od smartfonów po samochody elektryczne w ostatnich latach i są zdolne do doskonałej wydajności, ale lit jest stosunkowo rzadkim, a zatem strategicznie ważnym pierwiastkiem – mówi dr Alexey Ganin, prowadzący projekt uczonych z University z Glasgow. 

Akumulatory potasowo-jonowe są opracowywane jako technologia, która miałaby zastąpić akumulatory litowo-jonowe. Działają poprzez przepływ jonów między katodą a anodą podczas ładowania i rozładowywania, co generuje prąd. Podobnie działają baterie litowo-jonowe, ale w tym przypadku, jednak zamiast rzadkiego i drogiego, a tym samym – problematycznego litu, ogniwa potasowo-jonowe wykorzystują potas.

Potas jest bardziej dostępny od litu i nie naraża na trudności związane z niedoborem surowca. Przyjęcie baterii potasowo-jonowych do celów stacjonarnego magazynowania może pomóc uwolnić zasoby litu do wykorzystania w bardziej energochłonnych aplikacjach mobilnych.

W laboratorium w Glasgow osiągnięto pojemność 125 mAh/g, czyli niemal maksymalną teoretyczną wartość 127 mAh/g. Wynika ona z warstwowej struktury materiału, która umożliwia sprawniejszy przepływ jonów potasu. Produkcja baterii potasowo-jonowej jest prostsza od litowo-jonowych, ponieważ katoda z chromu i selenu zawiera niewielki procent węgla. Bardziej skomplikowane katody z bielą pruską, wymagają dodatku węgla dla poprawy przewodności.

Zobacz: Czy naukowcy rozwiązali największy problem baterii przyszłości?

Co dalej?

Zespół naukowców będzie kontynuował badania, które będą obejmować wybór optymalnych elektrolitów dla systemów potasowo-jonowych. Pomoc specjalistów od robotyki umożliwi testowanie wielu wariantów chemicznych, co może zwiększyć wydajność. Współpraca ta pozwoli na opracowanie technologii baterii mającej szerokie zastosowanie – od użytku przemysłowego po codzienną elektronikę użytkową.

Czytaj też: Roboty, które nie potrzebują prądu? To możliwe!

Źródło: focus.pl, pubs.rsc.org

Fot.: Canva (Hilary Halliwell/Pexels)

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.