Czyżby koszmar każdego właściciela pojazdu elektrycznego właśnie powoli dobiegał końca? Naukowcy z KAIST (Koreański Instytut Nauk i Technologii) właśnie ogłosili przełom (kolejni i kolejny), w technologii produkcji baterii. Mają się one ładować teraz w kilka sekund! Nawet te ogromne, zasilające auta elektryczne!
Dzisiejsze baterie oparte są na licie (Li), metalu ziem rzadkich, który jest drogi, jego wydobycie nie ma niczego wspólnego z ekologią, a i sam produkt finalny – czyli akumulator litowo-jonowy – odbiega znacznie od ideału.
Nowa technologia
Sód (Na) występuje na naszej planecie w ilości kilkaset razy większej niż lit, przez co jest tańszy, a jego wydobycie nie jest aż tak skomplikowane. Ale nie to jest najważniejsze. Otóż baterie oparte na nim, czyli ogniwa sodowo-jonowe (SIHES), posłużyły koerańskim naukowcom do stworzenia akumulatorów idealnych… A łatwo nie mieli, bo konstrukcje sodowo-jonowe charakteryzowały się do tej pory dłuższym czasem ładowania, mniejszą mocą wyjściową i szybszymi parametrami rozładowania niż konstrukcje litowo-jonowe.
Układ hybrydowy
Jednak koreańscy wynalazcy skonstruowali tzw. hybrydowy akumulator sodowo-jonowy, który przeczy charakterystyce baterii do tej opartych na sodzie. Jest to akumulator szybko ładujący się (nawet w kilka sekund), o dużej gęstości przechowywanej energii i dużej mocy wyjściowej.
Zespół pod kierownictwem profesora Jeung Ku Kanga podaje, że ich urządzenie osiągnęło gęstość energii na poziomie 247 Wh/kg i gęstość mocy na poziomie 34 748 W/kg. „Jest to przełomowe w pokonywaniu aktualnych ograniczeń w magazynowaniu energii” – stwierdzono w oświadczeniu KAIST.
Obiecujące wyniki
Wyniki badań zostały opublikowane na platformie Science Direct. Zespół wykorzystał dwie różne struktury metaloorganiczne do zoptymalizowanej syntezy hybrydowych akumulatorów. To podejście doprowadziło do stworzenia anody o ulepszonej kinetyce poprzez dodanie drobnych materiałów aktywnych do porowatego węgla pochodzącego ze struktur metaloorganicznych.
Złożone ogniwo, zbudowane z nowo opracowanej anody i katody, tworzy wydajne urządzenie do magazynowania energii sodowo-jonowej.
Dzięki tej charakterystyce można będzie go stosować nie tylko w elektronice (telefony, laptopy, tablety, etc.), ale może i przede wszystkim, w elektromobilności – samochody, motocykle, hulajnogi elektryczne, ale także… samoloty z takim napędem. W sumie byłoby świetnie!
Na komercję trzeba jeszcze poczekać
Trzeba jednak pamiętać, że technologia jest nadal w fazie rozwoju i można ją określić jako innowacyjną. Opracowanie komercyjnych baterii sodowych zajmie na pewno trochę czasu. Mimo to, potencjał tej technologii jest ogromny i z pewnością zmieni sposób, w jaki korzystamy z energii dziś, a na pewno zakończy kuriozalne kolejki pod ładowarkami miejskimi. Czy to jednak wystarczy, aby ogół społeczeństwa przesiadł się do pojazdów elektrycznych? Zapraszamy do dyskusji…
