Zespół badaczy z KAIST w Korei Południowej opracował nowy rodzaj akumulatorów. Jest to specjalne ogniwo sodowo-jonowe, wykorzystujące anodę wykonaną z siarczku miedzi. Innowacyjne rozwiązania naukowców przybliżają nas do komercjalizacji ogniw sodowo-jonowych, których wprowadzenie na rynek ma zmniejszyć koszty produkcji baterii, znajdujących się w wielu urządzeniach przenośnych.

Profesor Jong Min Yuk i profesor Jeong Yong Lee z Wydziału Inżynierii Materiałowej nowy rodzaj anod do ogniw sodowo-jonowych oparli o siarczek miedzi. Dzięki wykorzystaniu tego materiału do skonstruowania elektrody baterie mają nie tylko o 150% dłuższą żywotność, ale można produkować je także o 40% taniej.

Reklama

Baterie sodowe mają być głównie konkurentem ogniw litowo-jonowych, szeroko stosowanych obecnie w wielu urządzeniach przenośnych, takich jak smartfony, ale także w przemysłowych systemach do magazynowania energii itp. To zwłaszcza te ostatnie zastosowanie spowodowało, że pojawiła się konieczność stworzenia tańszej technologii produkcji akumulatorów, które będzie można zastosować zamiast ogniw litowych.

Jednakże przed komercjalizacją ogniw sodowo-jonowych stoi kilka przeszkód. Jedną z nich jest brak stosownych anod, które byłyby stabilne i pojemne elektrycznie. Dlatego też badania skupiające się na opracowaniu nowych elektrod do tych ogniw są obecnie głównym celem naukowców. Znana jest teoretyczna maksymalna pojemność tego rodzaju ogniw, natomiast praktyczne realizacje mają wciąż dużo mniejszą pojemność.

Naukowcy do swoich eksperymentów jako potencjalnego kandydata wybrali siarczek miedzi z uwagi na to, że może on tworzyć nanopłytki, które, jak mówią badacze, „doskonale wiążą się z sodem, co obiecuje, że powstałe ogniwo będzie stabilne i wydajne”.

Badania wykazały, że siarczek miedzi przechodzi przemianę struktury krystalicznej, co powoduje, że w jego strukturze pojawia się miejsce idealne dla jonów sodu. Pojemność tego materiału jest około 1,5 razy większa niż pojemność grafitu dla jonów litu.

Nowa anoda jest także wyjątkowo odporna. Po 250 cyklach ładowania i rozładowania ogniwo zachowało 90% swojej oryginalnej pojemności.

źródło: phys.org

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.