ЗАБОРАВЕТЕ НА ЛИТИУМОТ, ДОАЃА КИСЛОРОДНО-ЈОНСКА БАТЕРИЈА! Голем пробив на Виенскиот технички универзитет

Истражувачите од Техничкиот универзитет во Виена (TU Wien) развија револуционерна кислородно-јонска батерија, која може да се пофали со исклучителна издржливост, ја елиминира потребата од ретки елементи и го решава проблемот со опасностите од пожар.

Литиум-јонските батерии, иако се вообичаени во денешниот свет – напојуваат сè, од електрични возила до паметни телефони – но не се оптимално решение за сите примени.

Истражувачите од ТИ Виена направија пробив со развивањето кислородно-јонска батерија која нуди неколку значајни предности. Иако можеби не одговара на енергетската густина на литиум-јонските батерии, нејзиниот капацитет за складирање на електрицитет не се намалува со текот на времето, што и дава исклучително долг животен век на батеријата и можност таа да се регенерира.

Покрај тоа, производството на кислородно-јонски батерии не бара користење ретки елементи и користи незапаливи материјали. Креаторите на овој иновативен концепт на кислородно-јонски батерии веќе поднесоа барање за заштита на патент, поднесено во соработка со партнери од Шпанија. Овие кислородно-јонски батерии би можеле да обезбедат извонредно решение за системи за складирање енергија од големи размери, како што се оние потребни за задржување на електрична енергија од обновливи извори.

– Имаме многу искуство со керамички материјали кои можат да се користат за горивни ќелии подолго време. Тоа ни даде идеја да истражиме дали таквите материјали би можеле да бидат погодни за правење батерија – вели Александар Шмид од Институтот за хемиски технологии и аналитика во ТУ Виена.

Керамичките материјали што ги проучувал тимот на Виенскиот универзитет можат да апсорбираат и да ослободат двојно повеќе негативно наелектризирани кислородни јони. Кога се применува електричен напон, кислородните јони мигрираат од еден керамички материјал во друг, по што може да се натераат повторно да мигрираат назад, со што се генерира електрична струја.

– Основниот принцип е всушност многу сличен на литиум-јонската батерија. Но, нашите материјали имаат некои важни предности. Керамиката не е запалива – така што опасноста од пожари, кои постојано се случуваат со литиум-јонски батерии, практично се исклучени. Покрај тоа, нема потреба од ретки елементи, кои се скапи или можат да се извлечат само на еколошки штетен начин – вели проф. Јирген Флеиг.

Друг професор од истиот универзитет, Тобиас Хубер, вели дека употребата на керамички материјали е голема предност бидејќи тие можат многу добро да се прилагодат.

– Можете да замените одредени елементи што е тешко да се добијат со други релативно лесно – вели професор Хубер.

Прототипот на батеријата сè уште користи лантан – елемент кој не е премногу редок и тежок за експлоатација. Но, дури и лантанот треба да се замени со нешто поевтино, а истражувањата за тоа веќе се во тек. Кобалтот или никелот, кои се користат во многу батерии, воопшто не се користат во кислородно-јонската батерија.

Можеби најважната предност на новата технологија на батерии е нејзината потенцијална долговечност:

– Кај многу батерии, имате проблем што во одреден момент носителите на полнење повеќе не можат да се движат. Тогаш повеќе не можат да се користат за производство на електрична енергија, капацитетот на батеријата се намалува. По многу циклуси на полнење, тоа може да стане сериозен проблем – вели Александар Шмид.

Кислород-јонската батерија, сепак, може да се регенерира без никакви проблеми: ако кислородот се изгуби поради несакани реакции, тогаш загубата едноставно може да се компензира со кислород од амбиенталниот воздух.

Новиот концепт на батерии не е наменет за паметни телефони или електрични автомобили, бидејќи кислород-јонската батерија постигнува само околу една третина од густината на енергијата на која се користи од литиум-јонските батерии и работи на температури помеѓу 200 и 400 °C. Технологијата сепак е исклучително интересна за складирање енергија.

– Доколку ви треба голема единица за складирање енергија за привремено складирање на сончевата или ветерната енергија, на пример, кислородно-јонската батерија може да биде одлично решение. Ако изградите цела зграда полна со модули за складирање енергија, помалата густина на енергија и зголемената работна температура не играат одлучувачка улога. Но, јаките страни на нашата батерија би биле особено важни таму: долгиот работен век, можноста за производство на големи количини од овие материјали без ретки елементи и фактот дека нема опасност од пожар со овие батерии – вели професор Шмид.