Australijski naučnici napravili bateriju koja može da izdrži 60.000 punjenja i puni se za tri minuta

Naučnici sa Flinders univerziteta u Australiji razvili su cink-jodnu bateriju koja izdržava više od 60.000 ciklusa punjenja i praznjenja, a puni se za samo tri minuta. Reč je o vodenoj bateriji koja bi mogla da postane ozbiljna alternativa litijum-jonskim baterijama u skladištenju energije velikih razmera.

Zongfan Đija, profesor hemije na Flinders univerzitetu, kaže da ovakve baterije postaju sve realnija zamena za litijum-jonske sisteme. Njegov tim sada sarađuje sa industrijskim partnerima na razvoju platforme za proizvodnju prototipova.

Preporučujemo

Litijum-jonske baterije danas dominiraju u električnim vozilima i prenosnoj elektronici, ali dolaze sa ozbiljnom cenom. Skupe su, sklone požarima i ostavljaju veliku količinu otpada. Sama Australija godišnje proizvede oko 3.300 tona litijumskog baterijskog otpada, a ta cifra bi do 2036. godine mogla da premaši 136.000 tona.

Kako je rešen problem curenja jodida

Cink-jodne baterije već duže vreme važe za bezbedniju, vodenu i nezapaljivu alternativu, ali ih je kočio takozvani efekat šatla. Reč je o pojavi u kojoj jedinjenja jodida cure kroz separator baterije i vremenom smanjuju njen učinak.

Tim sa Flinders univerziteta rešio je taj problem uz pomoć jeftinog, biorazgradivog polimera baziranog na ciklodekstrinu, jedinjenju koje se dobija iz skroba. Ciklodekstrin se inače koristi u kozmetici i prehrambenoj industriji, a naučnici su ga iskoristili da naprave sitne molekularne "kaveze". Spoljašnji deo tih kaveza privlači vodu, dok unutrašnji deo odbija vodu i zarobljava jedinjenja koja inače cure, čime se curenje potpuno zaustavlja.

Prema rečima Đije, ovaj pristup omogućava dugotrajne i održive cink-jodne baterije uz upotrebu jeftinih i biorazgradivih sirovina.

Rezultati testiranja deluju impresivno za primenu u skladištenju energije velikih razmera. Baterija radi na naponu od 1,3 do 1,4 volti i postiže kapacitet od 200 mAh po gramu tokom 8.000 ciklusa, uz puno punjenje za sedam minuta. Kada se ciljani kapacitet spusti na 150 mAh po gramu, baterija uz tri minuta punjenja izdržava više od 60.000 ciklusa. Prema podacima iz studije, njena degradacija iznosi svega 0,0001 do 0,0003 odsto po ciklusu.

Zašto je ovo posebno važno za Australiju

Baterije bazirane na cinku već su poznate po tome što su bezbednije, jeftinije i lakše dostupne od litijum-jonskih, a po energetskoj gustini im ne zaostaju mnogo. Ne postoji rizik od požara, a sirovine za njihovu proizvodnju su znatno rasprostranjenije.

Prerada litijuma trenutno je uglavnom skoncentrisana u Kini, što ostale zemlje čini ranjivim na poremećaje u snabdevanju. Australija, s druge strane, iako nema razvijenu preradu litijuma, poseduje ogromne zalihe cinka. Zemlja drži između 20 i 28 odsto svetskih poznatih rezervi ovog metala, što joj daje značajnu stratešku prednost u prelasku na novu generaciju baterija.

Šangksu Đijang, jedan od autora studije, ističe da bi korišćenje ovih domaćih resursa moglo da postavi temelje za bezbedniju i samostalniju industriju skladištenja energije u Australiji.

Laboratorija na Flinders univerzitetu sada direktno sarađuje sa industrijskim partnerima na izgradnji komercijalne platforme za prototipove. Ako se ovaj razvoj nastavi, sledeća faza zelene energetske tranzicije mogla bi da se oslanja na cink i skrob, umesto na retke i zapaljive metale. Rezultati istraživanja objavljeni su u naučnom časopisu Angewandte Chemie.

(Telegraf.rs)