Laboratorium w Glasgow rozwiązało największy problem energetyczny

Nowe badania mogą przynieść tańsze i wydajniejsze akumulatory potasowo-jonowe, które w końcu wyprą ogniwa litowo-jonowe z rynku, wprowadzają nas w zupełnie nową erę magazynowania energii.
Baterie – zdjęcie poglądowe /Fot. Pexels

Baterie – zdjęcie poglądowe /Fot. Pexels

Nowatorski projekt uczonych z University of Glasgow, prowadzony przez dr Alexeya Ganina, może zmienić sposób przechowywania energii odnawialnej. Główną przewagą nowego materiału katodowego jest zdolność szybkiego ładowania i utrzymywanie wysokiej pojemności, nawet po wielokrotnym ładowaniu i rozładowywaniu. Szczegóły opisano w czasopiśmie Journal of Materials Chemistry A.

Czytaj też: Aż 1600 km na jednym ładowaniu! Taki akumulator do samochodów elektrycznych może zapoczątkować rewolucję

Dr Alexey Ganin mówi:

Baterie litowo-jonowe stały się szeroko stosowane w urządzeniach od smartfonów po samochody elektryczne w ostatnich latach i są zdolne do doskonałej wydajności, ale lit jest stosunkowo rzadkim, a zatem strategicznie ważnym pierwiastkiem.

Takie akumulatory to przyszłość – coraz bliżej komercjalizacji

Akumulatory potasowo-jonowe to alternatywna technologia magazynowania energii, która jest opracowywana jako potencjalny zamiennik dla popularnych akumulatorów litowo-jonowych. Ich podstawowa zasada działania jest podobna do technologii litowo-jonowej – polega na przepływie jonów między katodą a anodą podczas ładowania i rozładowywania, co generuje prąd elektryczny. Jednak zamiast rzadkiego i drogiego litu, ogniwa potasowo-jonowe wykorzystują potas.

Czytaj też: Jak EALNF zmieni przemysł akumulatorowy? Oto innowacyjna metoda wydobycia litu

Potas, w przeciwieństwie do litu, jest znacznie łatwiej dostępny i nie naraża na trudności związane z niedoborem surowca, co jest kluczowe w czasach rosnącego zapotrzebowania na zasoby energetyczne. Przyjęcie baterii potasowo-jonowych do celów stacjonarnego magazynowania może pomóc uwolnić zasoby litu do wykorzystania w bardziej energochłonnych aplikacjach mobilnych w przyszłości.

W szkockim laboratorium osiągnięto pojemność 125 mAh/g, czyli niemal maksymalną teoretyczną wartość 127 mAh/g. Ta wyjątkowa wydajność wynika z warstwowej struktury materiału, która pozwala na sprawniejszy przepływ jonów potasu. W porównaniu do bardziej skomplikowanych katod z bielą pruską, które wymagają dodatku węgla dla poprawy przewodności, katoda z chromu i selenu zawiera jedynie niewielki procent tego pierwiastka, co dodatkowo upraszcza proces produkcji.

Dr Ganin zapowiada kontynuację badań, które będą obejmować wybór optymalnych elektrolitów dla systemów potasowo-jonowych. Pomoc partnerów specjalizujących się w robotyce umożliwi testowanie wielu wariantów chemicznych, co może prowadzić do jeszcze lepszej wydajności. Dzięki tej współpracy możliwe będzie opracowanie technologii baterii zdolnej do sprostania wymaganiom przyszłych zastosowań, od użytku przemysłowego po codzienną elektronikę użytkową.