Naukowcy z Waszyngtońskiego Uniwersytetu Stanowego (ang. WSU) stworzyli „ekstra słoną” baterię, w której zamiast litu wykorzystano sód. Sód (Na) należy do grupy litowców, ma podobne właściwości chemiczne, więc stworzone na jego bazie ogniwa mają szansę konkurować z Li-ion. Przynajmniej w niektórych zastosowaniach.
Baterie Na-ion: znacznie tańsze, minimalnie gorsze od Li-ion, w fazie badań
Sód jest jednym z dwóch pierwiastków wchodzących w skład chlorku sodu (NaCl), zwykłej soli kuchennej. W przeciwieństwie do litu, mamy go pod dostatkiem zarówno w złożach (sól kamienna), jak też w morzach i oceanach. Dlatego ogniwa Na-ion mogą być wielokrotnie tańsze niż ogniwa Li-ion, a przy okazji powinny dać się konstruować z wykorzystaniem zbliżonych substancji i struktur, co litowo-jonowe.
Prace nad ogniwami Na-ion prowadzono mniej więcej 50-40 lat temu, ale później je zarzucono. Jon sodu jest większy niż jon litu, dlatego w ogniwach pojawił się problem z przechowaniem odpowiedniego ładunku. Struktura grafitu – wystarczająco obszerna dla jonów litowych – dla sodu okazała się zbyt ciasna.
Do badań wrócono w ostatnich kilku latach, gdy wystrzeliło zapotrzebowanie na ogniwa elektryczne wielokrotnego użytku. Naukowcy z WSU stworzyli ogniwo sodowo-jonowe, które ma być w stanie przechować ilość energii zbliżoną do tej dającej się zgromadzić w podobnym ogniwie litowo-jonowym. Oprócz tego bateria wytrzymała 1 000 cykli ładowania i zachowała przy tym ponad 80 procent pierwotnej pojemności (źródło).
Obydwa te parametry w świecie Li-ion uważane są „dobre”. Przy ogniwach Na-ion dotrzymanie warunków okazało się jednak trudne ze względu na wzrost kryształów sodu na katodzie. Dlatego zadecydowano o zastosowaniu ochronnej warstwy tlenku metalu i elektrolitu z rozpuszczonymi jonami sodu, który ustabilizował strukturę. Udało się.
Minusem ogniwa Na-ion jest niższa gęstość energii, która zresztą staje się zrozumiała, jeśli weźmiemy pod uwagę rozmiary atomów litu i sodu. Jednak o ile kwestia ta może być problematyczna w samochodzie elektrycznym, kompletnie nie przeszkadza w magazynach energii. Nawet gdyby Na-ion zajął dwa razy więcej przestrzeni niż Li-ion, jego dwa-trzy razy niższa cena sprawi, że wybór stanie się oczywisty.
Tyle że to najwcześniej za kilka lat…
Nie przegap nowych treści, KLIKNIJ i OBSERWUJ Elektrowoz.pl w Google News. Mogą Cię też zainteresować poniższe reklamy:
