W dzisiejszych czasach, gdy coraz więcej urządzeń wymaga zasilania, naukowcy pracują nad stworzeniem baterii, które są nie tylko mocniejsze, ale i bezpieczniejsze.
Ostatnie badania w tej dziedzinie przyniosły ciekawe wyniki, które mogą odmienić sposób, w jaki myślimy o energii w naszym codziennym życiu.
Co to są baterie wodne?
Na wstępie warto wyjaśnić, co to są baterie wodne. W przeciwieństwie do tradycyjnych baterii litowo-jonowych, które używają łatwopalnych substancji chemicznych, akumulatory wodne wykorzystują wodę do rozpuszczania elektrolitów. To sprawia, że są one o wiele bezpieczniejsze – można je stosować bez obaw o wybuchy czy pożary, które czasami zdarzają się przy użyciu tradycyjnych baterii.
Naukowcy z Instytutu Chemii Fizycznej w Dalian, który jest częścią Chińskiej Akademii Nauk, osiągnęli przełom, który może całkowicie zmienić grę w dziedzinie akumulatorów wodnych. Prowadzeni przez prof. LI Xianfenga oraz prof. FU Qiang’a, opracowali nową katodę, która używa jodu i bromu do przenoszenia wielu elektronów – co w praktyce oznacza większą moc przechowywania energii.
Jak to działa?
Ich system opiera się na ciekawym procesie chemicznym. W trakcie ładowania baterii jony jodu (I-) są przekształcane w jod i dalej w jodan (IO3-), podczas gdy w trakcie rozładowywania proces ten jest odwracany. Jony H+ są przewodzone z powrotem na stronę dodatnią, a jony IO3- są redukowane do I-. Dodatkowo brom (Br-) dodany do elektrolitu pomaga w tych transformacjach, co poprawia szybkość i efektywność całego procesu.
Co to oznacza w praktyce? Dzięki tym innowacjom, nowe akumulatory wodne mogą osiągać gęstość energii na poziomie 1200 Wh/L – to znacznie więcej niż większość tradycyjnych baterii wodnych. Oznacza to, że mogą one znaleźć zastosowanie w wielu nowych obszarach, od samochodów elektrycznych po systemy magazynowania energii odnawialnej.
Te nowe akumulatory nie tylko zwiększają bezpieczeństwo, ale również efektywność przechowywania energii. To sprawia, że są one obiecującą opcją dla przyszłości energetyki, zwłaszcza w kontekście aktualnie szybkorosnącej potrzeby stosowania ekologicznych i bezpiecznych technologii.
Źródło: nature.com