Η μπαταρία θείου νατρίου αναμένεται να σπάσει το κύκλωμα! Η χωρητικότητα της νέας έκδοσης είναι 4 φορές μεγαλύτερη από αυτή της μπαταρίας λιθίου, με καλή σταθερότητα και χαμηλότερο κόστος

Μια διεθνής ομάδα επιστημόνων που επικεντρώνεται σε λύσεις αποθήκευσης ενέργειας επόμενης γενιάς παρουσίασε πρόσφατα μια φιλική προς το περιβάλλον και χαμηλού κόστους μπαταρία με συναρπαστικές δυνατότητες. Σε σύγκριση με τις τυπικές μπαταρίες ιόντων λιθίου, αυτή η νέα σχεδίαση μπαταριών θείου νατρίου παρέχει τετραπλάσια χωρητικότητα ενέργειας, η οποία είναι μια πολλά υποσχόμενη τεχνολογία για αποθήκευση ενέργειας στη μελλοντική κλίμακα δικτύου.

Η εφεύρεση της ομάδας ανήκει ουσιαστικά σε ένα είδος μπαταρίας που ονομάζεται μπαταρία λιωμένου αλατιού, η οποία υπάρχει σε διάφορες μορφές εδώ και περίπου 50 χρόνια. Με την αυξανόμενη προσοχή που δίνεται στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, οι επιστήμονες είναι αισιόδοξοι για τις δυνατότητες της μπαταρίας λιωμένου αλατιού για αποθήκευση ενέργειας, επειδή η τιμή της μπαταρίας λιωμένου αλατιού είναι σχετικά χαμηλή και εξαρτάται από κοινά υλικά.

Θεωρητικά, μπορούν να κατασκευαστούν σε μεγαλύτερη κλίμακα για να αποθηκεύουν μεγάλες ποσότητες ανανεώσιμης ενέργειας. Η τυπική εκδοχή τους βασίζεται στη χημεία του θείου νατρίου και διατηρεί το ηλεκτρόδιο σε υψηλή θερμοκρασία για να διατηρεί τον ηλεκτρολύτη σε υγρή λιωμένη κατάσταση. Κινέζοι και Αυστραλοί επιστήμονες ανέπτυξαν από κοινού τη δική τους έκδοση, η οποία, όπως λένε, βελτίωσε σημαντικά την απόδοση σε θερμοκρασία δωματίου.

Ο Δρ Shenlong Zhao, ο επικεφαλής ερευνητής του Πανεπιστημίου του Σίδνεϊ, είπε: «Όταν ο ήλιος δεν είναι λαμπερός και το αεράκι δεν φυσάει, χρειαζόμαστε λύσεις αποθήκευσης ενέργειας υψηλής ποιότητας, οι οποίες δεν καταναλώνουν τους πόρους της γης και είναι εύκολο να να αποκτήσουμε σε τοπικό ή περιφερειακό επίπεδο Ελπίζουμε ότι παρέχοντας μια τεχνολογία για τη μείωση του κόστους, μπορούμε να φτάσουμε στο επίπεδο της καθαρής ενέργειας γρηγορότερα».

Ως εκ τούτου, η ερευνητική ομάδα άρχισε να επιλύει αρκετές ελλείψεις των μπαταριών θείου νατρίου επί του παρόντος. Αυτές οι ελλείψεις σχετίζονται με τον σύντομο κύκλο ζωής και την περιορισμένη χωρητικότητά τους, γεγονός που εμποδίζει την πρακτική τους εφαρμογή σε εμπορικές εφαρμογές. Ο σχεδιασμός της ομάδας χρησιμοποιεί ηλεκτρόδια με βάση τον άνθρακα και μια διαδικασία θερμικής αποδόμησης που ονομάζεται πυρόλυση για να αλλάξει την αντίδραση μεταξύ θείου και νατρίου.

Ως αποτέλεσμα, αυτή η νέα μπαταρία θείου νατρίου έχει υψηλή χωρητικότητα 1017 mAh g − 1 σε θερμοκρασία δωματίου. Η ομάδα επεσήμανε ότι αυτή είναι περίπου τέσσερις φορές η χωρητικότητα των μπαταριών ιόντων λιθίου. Είναι σημαντικό ότι η μπαταρία έχει επίσης δείξει καλή σταθερότητα και μπορεί ακόμα να διατηρήσει περίπου το ήμισυ της χωρητικότητάς της μετά από 1000 κύκλους, κάτι που περιγράφεται ως "πρωτοφανές" στο έγγραφο της ομάδας.

Ο Shenlong Zhao επεσήμανε, "Η μπαταρία νατρίου μας έχει τη δυνατότητα να μειώσει σημαντικά το κόστος, παρέχοντας ταυτόχρονα τετραπλάσια χωρητικότητα αποθήκευσης. Αυτή είναι μια σημαντική ανακάλυψη στην ανάπτυξη της ανανεώσιμης ενέργειας." Αυτό το ερευνητικό αποτέλεσμα δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Advanced Materials.