Ovaj prototip je jedan od prvih koji koriste natrijum u organskoj bateriji, koja se može brzo puniti i prazniti stotinama puta bez gubitka kapaciteta.
Korišćenjem natrijuma umjesto litijuma, naučnici sa Imperijalnog koledža u Londonu su napravili prototpip baterije koja se brzo puni. Njihov novi pristup bi mogao da otvori put ka održivijim baterijama.
Upotrijebili su natrijum, zato što je daleko rasprostranjeniji od litijuma. I, kako se lako vadi, to je potrebno manje rudarenja i pogodniji je za okolinu. Prototip sadrži i materijale koji mogu da zamijene teške metale, koji su takođe zahtjevni u rudarskom smislu.
Vodeći istraživač, Dr Florijan Glekelhofer, sa odsjeka za hemiju i centra za proizvodnu elektroniku na Imperijalnom koledžu, rekao je: “Mnogo ljudi je zabrinuto zbog šuroke upotrebe litijum-jonskih baterija i njihovog uticaja na okolinu, na što bi nove natrijum-jonske baterije mogle da odgovore”.
“Mnogi ljudi su se, takođe, susreli sa potrebom za učestalijim punjenjem svojih uređaja kako oni stare, i baterije gube kapacitet. Naš prototip baterije nije izgubio nimalo kapaciteta tokom probe od 500 punjenja i pražnjenja, što znači da ne bi trebalo da imaju taj nedostatak ukoliko se razviju u komercijalni proizvod.”
Joni natrijuma su bitniji od jona litijuma, i za naučnike je bilo teško otkriti materijale za elektrode, koji mogu da skladište jone natrijuma. Za novi model, naučnici su za elektrode upotrijebili organske materijale, poznate kao makrociklični molekuli. Oni se sastoje samo od atoma vodonika i ugljenika, i oblikuju prstenaste strukture sa šupljinom u sredini.
Makrociklični molekuli uvijek imaju nešto prostora u svom središtu, bez obzira koliko gusto se poređaju. Taj prostor je dovoljan za skladištenje jona natrijuma, bez izobličavanja materijala.
Zbog prstenaste strukture makrocikličnih molekula, elektroni mogu da se rasporede oko prstena. Što se više rašire, manja je vjerovatnoća da će reagovati sa elementima baterije. To znači da baterija ostaje stabilna, i ne gubi kapacitet svaki put kada se isprazni i napuni.
Uz to, zbog strukture makrocikilčnih molekula, po dva elektrona se uvijek uzimaju zajedno. To povećava performanse, i ubrzava punjenje.
Iako prototip baterije može brzo da se napuni i isprazni, i stabilan je nakon puno ciklusa punjenja i pražnjenja, njegova ukupna snaga je manja nego kod komercijalnih litijum-jonskih baterija. Istraživački tim radi na unapređenju materijala za elektrode i njihovih mogućnosti, uz moguće pojavljivanje natrijum-jonskih baterija na tržištu u budućnosti.
Istraživački rad o natrijum-jonskim baterijama možete pročitati ovdje.
Izvor: techexplorist.com
Leave a Reply