VIDEO: Vodene baterije se ne mogu zapaliti

Globalni tim predvođen istraživačima s australskog Sveučilišta RMIT iz Melbournea, izumio je 'vodene baterije' koje se mogu reciklirati i koje se neće zapaliti niti eksplodirati.

Litij-ionsko pohranjivanje energije dominira tržištem, ali njegova je prikladnost za pohranu energije velikih razmjera u mreži ograničena zbog nesigurnosti hlapljivih materijala koji se nalaze unutra.

Voditelj novog istraživanja profesor Tianyi Ma i njegov tim razvili su baterije koje se temelje na pohrani energije na bazi vode, s otkrićima koja značajno poboljšavaju performanse i vijek trajanja.

Tim koristi vodu za zamjenu organskih elektrolita koji omogućuju protok električne struje između pozitivnih i negativnih terminala, što znači da njihove baterije ne mogu izazvati požar ili eksplodirati, za razliku od litij-ionskih baterija koje svi imamo u našim gadgetima.

"Rješavajući izazove zbrinjavanja na kraju životnog vijeka s kojima se potrošači, industrija i vlade globalno suočavaju s trenutnom tehnologijom skladištenja energije, naše baterije se mogu sigurno rastaviti, a materijali ponovno upotrijebiti ili reciklirati", rekao je Ma.

"Koristimo materijale kao što su magnezij i cink kojih ima u izobilju u prirodi, jeftini su i manje toksični od alternativa koje se koriste u drugim vrstama baterija, što pomaže u smanjenju troškova proizvodnje i smanjuje rizike za ljudsko zdravlje i okoliš."

Tim je napravio niz malih probnih baterija kako bi se uhvatio u koštac s različitim tehnološkim izazovima, uključujući povećanje kapaciteta za pohranu energije i životni vijek, kao što možete vidjeti u ovom videu.

U svom najnovijem radu, objavljenom u časopisu Advanced Materials, istraživači opisuju kako su nadvladali najveći izazov, rastom razornih dendrita, šiljastih metalnih formacija koje mogu dovesti do kratkih spojeva i drugih ozbiljnih kvarova.

Tim je zahvaćene dijelove baterije obložio metalom bizmutom i njegovim oksidom kao zaštitnim slojem koji je spriječio stvaranje dendrita.

"Naše baterije sada traju znatno dulje, usporedivo s komercijalnim litij-ionskim baterijama na tržištu, što ih čini idealnim za brzu i intenzivnu upotrebu u stvarnim aplikacijama. S impresivnim kapacitetom i produljenim životnim vijekom, ne samo da smo unaprijedili tehnologiju baterija, već smo također uspješno integrirali naš dizajn sa solarnim pločama, pokazujući učinkovito i stabilno skladištenje obnovljive energije", navodi Ma u medijskom priopćenju.

Vodena baterija tima smanjuje jaz u odnosu na litij-ionsku tehnologiju u pogledu gustoće energije, s ciljem korištenja što manje prostora po jedinici snage.

"Nedavno smo napravili magnezij-ionsku vodenu bateriju koja ima energetsku gustoću od 75 watt-sati po kilogramu, što je do 30% u odnosu na najnovije automobilske baterije Tesla. Sljedeći korak je povećanje gustoće energije naših vodenih baterija razvojem novih nanomaterijala kao materijala za elektrode.

Magnezij-ionske vodene baterije imaju potencijal zamijeniti olovnu bateriju u kratkom roku, od jedne do tri godine i potencijalno zamijeniti litij-ionsku bateriju za 5 do 10 godina. Magnezij je lakši od alternativnih metala, uključujući cink i nikal, ima veću potencijalnu gustoću energije i omogućit će baterije s bržim vremenom punjenja i boljom sposobnošću podržavanja uređaja i aplikacija gladnih energije", kaže Ma i dodaje da su baterije prikladne za velike primjene, što ih čini idealnim za mrežno skladištenje i integraciju obnovljivih izvora energije, posebno u smislu sigurnosnih pitanja.