Litij-sumporne baterije

AKO IMITIRAJU LJUDSKA CRIJEVA… Baterije bi mogle pohranjivati pet puta više energije

Znanstvenici sa Sveučilišta u Cambridgeu stvorili su novi tip baterije koja obećaje dugotrajniju pohranu zahvajujući dizajnu inspiriranim ni manje ni više nego – crijevima.

Prototip koristi litij-sumpornu baterijsku ćeliju a ne tradicionalni litij-ionski tip, prenosi Interesting Engineering.

Litij-sumporna baterija

Danas su litij-ionske baterje najbrže rastuća i najobećavajuća baterijska kemija. Ali zadnjih godina pojavio se tip litij-sump baterije koja se može ponovo puniti.

No litij-sumporne baterije brzo ponovnim punjenjem gube svoja svojstva. Kako bi prevladali taj problem, znanstvenici su dizajnirali litij-sumpornu bateriju slijedeće generacije koje ima pet puta veću gustoću energije od litij-ionske tako što su imitirali strukturu crijevnih stanica koje apsorbiraju hranjive tvari.

Znanstvenici s Cambridgea pod vodstvom dr. Vasanta Kumara, u suradnji s Pekinškom institutom tehnologije, razvili su i testirali lagani materijal koji podsjeća na crijevne resice. U ljudskome tijelu te resice pokrivaju unutarnju stijenku tankog crijeva, te apsorbiraju tekućine i hranjive tvari tijekom probave.

Osnovna struktura litij-ionske baterije

Primjer standardne litij-ionske baterijeFoto: Wikimedia

Ova se baterija sastoji od tri dijela: anode (negativne elektrode), katode (pozitivne elektrode), i elektrolita između njih. Najčešći materijal za izradu anode je grafit, a za katodu se koristi litijjev kobalt oksid (LiCoO2). Pozitivno nabijeni ioni litija kreću se kroz alaktrolit naprije-natrag izmežu katode i anode. Ali kristalna struktura materijala od kojih su napravljene elektrode određuje koliko se energije može ‘ugurati’ u bateriju.

Dizajn

‘Crijevne resice’ unutar nove baterije sastoje se od jednodimenzionalnih sitnih žica od cinkovog oksida. One formiraju izuzetno jaku kemijsku vezu s polisulfidima. To omogućuje aktivnom materijalu da se koristi duže vrijeme, te se na taj naćin produljuje i trajanje same baterije. Velika površina fiksira aktivni materijal na provodljivi okvir zahvaljujuće čemu se može ponovo koristiti.

Iako je punjenje i pražnjenje baterije poboljšano, još uvijek ne može proći kroz toliko puno ciklusa ponovnog punjenja kao i litij-ionske baterije. S druge strane, litij-sumporne baterije ne moraju se puniti toliko često zbog veće gustoće pohranjene energije.

Ove su baterije dizajnirane isključivo u istraživačke svrhe. Komercijalne litij-sumporne baterije još su godinama daleko.

Imaš komentar?

Povratak na Net.hr