Zespół badaczy dokonał przełomowego odkrycia, łącząc najbardziej zaawansowane technologie w celu opracowania pierwszej na świecie sodowej baterii bez anody. Wykorzystali oni ciśnienie i stabilny elektrolit stały do tworzenia gęstego metalu sodowego.
Zastosowanie aluminiowego kolektora prądowego zapewnia skuteczne i stabilne osadzanie oraz usuwanie sodu przy podwyższonych pojemnościach i szybkościach.
Dlaczego sód zamiast litu?
Przede wszystkim sód jest znacznie bardziej powszechny i tańszy niż lit, który jest obecnie używany w większości baterii. W skorupie ziemskiej jest 20 tysięcy razy więcej sodu niż litu. Oznacza to, że baterie na nim oparte mogą być nie tylko tańsze w produkcji, ale i mniej szkodliwe dla środowiska.
Konwencjonalne baterie przechowują jony w anodzie podczas ładowania i przenoszą je do katody podczas pracy, co napędza urządzenia. Baterie bezanodowe natomiast przechowują jony elektrochemicznie, osadzając metal alkaliczny bezpośrednio na kolektorze prądowym.
Kluczem do sukcesu tej technologii jest wykorzystanie stabilnego elektrolitu stałego i aluminiowego kolektora prądowego. Proszek aluminiowy zachowuje się jak ciecz, co zapewnia doskonały kontakt z elektrolitem. Następnie jest on kompresowany pod wysokim ciśnieniem, tworząc solidny, ale skuteczny kolektor prądowy.
Przyszłość technologii sodowych baterii
Baterie sodowe stałego stanu często były postrzegane jako technologia przyszłości. Jednak badania przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Chicagowskiego oraz Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego pokazują, że są one nie tylko możliwe, ale mogą również przewyższać baterie litowe pod wieloma względami. Wyniki tych badań zostały opublikowane w czasopiśmie Nature Energy.
Zastosowanie sodu zamiast litu nie tylko obniża koszty produkcji baterii, ale także przyczynia się do ochrony środowiska. Sód jest bardziej obfity i tańszy od litu, a z uwagi na rosnące koszty baterii litowych spowodowane niedoborami, może z powodzeniem stać się idealnym zamiennikiem w produkcji baterii.
Nowa technologia może znaleźć zastosowanie w magazynowaniu energii oraz w pojazdach elektrycznych (EV), oferując rozwiązania o wysokiej pojemności, niskich kosztach i szybkim ładowaniu.
Źródło: Nature Enerfy