Od lat producenci akumulatorów bez powodzeń poszukiwali techniki umożliwiającej ekspresowe naładowanie baterii. Dziś wydaje się to bliższe niż kiedykolwiek wcześniej.  

Superszybkie baterie

Zespół badawczy kierowany przez profesora Jeung Ku Kang z Wydziału Inżynierii Materiałowej Koreańskiego Uniwersytecie w Daejeon opracował wysokoenergetyczny i niezwykle wydajny akumulator sodowo-jonowy. Ładowanie akumulatora ma zajmować kilka sekund. Badania zostały opublikowane w czasopiśmie Energy Storage Materials. 

Sód (Na) występuje na naszej planecie nieporównywalnie częściej niż lit (Li). Dlatego naukowcy od lat starali się usprawnić obecne rozwiązania wykorzystywane w produkcji akumulatorów sodowo-jonowych; te obecne nie potrafią wygrać rywalizacji z litem. 

Urządzenia oparte o sód wciąż charakteryzują się wieloma ograniczeniami: niższą mocą wyjściową, ograniczeniem właściwości magazynowych i dłuższym czasem ładowania. Wynalazek Koreańczyków może to zmienić. 

Gdzie leży sekret? 

Przez lata badacze wykorzystywali potencjał litu w akumulatorach – jest to metal niezwykle lekki i wydajny pod kątem magazynowania energii. Firma Sony po raz pierwszy skomercjalizowała baterię litowo-jonową w 1991 roku, umieszczając ją w swoich przenośnych kamerach. Jednak niska dostępność i rosnące ceny “białego złota” – jak nazywają lit technologiczni dziennikarze  – uniemożliwia pełną swobodę w rozwoju akumulatorów, czyli strategicznego elementu transformacji elektromobilnej. Dlatego badacze poszukują alternatyw. 

W jaki sposób działają akumulatory? Różnica napięć między dwiema elektrodami wytwarza prąd elektryczny, który ulega rozładowaniu, kiedy do obiegu podłączymy nasze urządzenie. Oczywiście akumulatory potrafią odwrócić ten proces w celu ponownego naładowania.

Pomysł Koreańczyków to hybrydowe rozwiązanie integrujące materiały anodowe (stosowane w tradycyjnych akumulatorach) z katodami (typowymi dla superkondensatorów). Taka kombinacja pozwala osiągnąć zarówno wysoką pojemność, jak i szybkie tempo ładowania. Zdaniem naukowców ich ogniwa przewyższa gęstością energii komercyjne baterie litowo-jonowe i wykazuje cechy gęstości mocy superkondensatorów. Dzięki temu akumulator stał się realną alternatywą dla litowej dominacji w sektorze baterii. 

Źródło: techxplore.com

Fot. Canva

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.