Raziskava: Klorova baterija šestkrat bolj zmogljiva od litij-ionske

Znanstveniki na Univerzi Stanford so razvili novo različico baterije, ki je šestkrat bolj zmogljiva od litij-ionske baterije, poroča New Atlas.

Naključno odkritje

Izum temelji na stabilizaciji reakcij hlapljivega klora v napravi, ki bi lahko predstavljal osnovo za visoko zmogljive baterije v pametnih telefonih, razlagajo strokovnjaki.

Čip, ki posnema človeški živčni sistem in razlikuje med vonji

Tehnologija nove alkalne kovinsko-klorove baterije temelji na litijevem tionil kloridu, baterija pa je bila prvič uporabljena že leta 1970. Pozitivna lastnost teh baterij je zelo visoka gostota energije. Ker pa se opirajo na visoko reaktiven klor, so primerne samo za enkratno uporabo.

V običajnih baterijah za polnjenje potujejo elektroni med praznjenjem z ene strani na drugo, ko se baterija napolni, pa se vrnejo na prvotno mesto. Natrijev ali litijev klorid se v tem primeru pretvori v klor, ki je preveč reaktiven, da bi se lahko pretvoril nazaj v klorid, navaja New Atlas.

Podatki, ki jih o svojih voznikih zbirajo novodobni avtomobili

Ekipa raziskovalcev, pod vodstvom profesorja kemije Hongjie Daija, si je prizadevala najti rešitev za to težavo. Da bi izboljšali učinkovitost baterije, so eksperimentirali z natrijevim kloridom in klorom. Ugotovili so, da se je kemikalija stabilizirala, kar je bateriji omogočilo, da se je do neke mere napolnila.

Nadaljnje raziskave so pripeljale do razvoja elektrode iz poroznega ogljika. Material v praksi deluje kot goba, ki vsrka nestabilne molekule klora in jih shrani za kasnejšo pretvorbo v natrij.

»Ko je baterija napolnjena, je molekula klora ujeta in zaščitena v majhnih porah ogljikovih nanosfer. Ko je treba baterijo izprazniti, lahko klor pretvorimo v natrijev klorid in ta proces ponovimo v več ciklih,« razlaga Guanzhou Zhu, eden izmed znanstvenikov, ki so sodelovali v raziskavi.

Roboti so boljši kmetje kot ljudje

Prototip primeren za uporabo v vsakdanjih elektronskih napravah

Med eksperimentiranjem je ekipa strokovnjakov dokazala visoko gostoto prototipne baterije, saj je ta dosegla 1200 mAh ur na gram materiala pozitivne elektrode. Po drugi strani znaša zmogljivost komercialne litij-ionske baterije do 200 mAh na gram, navaja New Atlas.

Klorova baterija bi v pametnih telefonih lahko zdržala brez polnjenja en teden. Foto: Pixabay

Raziskovalci si želijo, da bi bile njihove baterije nekega dne uporabijene v situacijah, kjer pogosto polnjenje ne pride v poštev; na primer pri satelitih ali daljinskih senzorjih.

Prototip je primeren tudi za uporabo v vsakdanjih elektronskih napravah, kot so slušni aparati in daljinski upravljalniki. Za uporabo v električnih vozilih ali pametnih telefonih bi morali preoblikovati strukturo, povečati velikost baterije ter povečati število ciklov za varno delovanje, menijo poznavalci.