fot. www.pixabay.com
Australijscy naukowcy skonstruowali nowe, litowo-siarkowe baterie, które są lżejsze i działają dłużej od powszechnie dziś stosowanych baterii litowo-jonowych. Jednym z głównych składników wynalazku jest zwykły cukier, który stabilizuje elektrody.

Naukowcy z australijskiego Monash Energy Institute donoszą na łamach pisma „Nature Communications”, że udało im się otrzymać nowe baterie, które mają konkurować z powszechnie dziś stosowanymi akumulatorami litowo-jonowymi. Są bowiem nie tylko lżejsze, ale też wydajniejsze. - W czasie krótszym niż 10 lat technologia ta może doprowadzić do powstania takich pojazdów, jak np. elektryczne autobusy czy ciężarówki, pokonujące drogę z Melbourne do Sydney bez ładowania. Pozwoli też na unowocześnienie transportowych czy rolniczych dronów, w których kluczowa jest waga - mówi główny autor pracy prof. Mainak Majumder.

W teorii baterie siarkowo-litowe, nad którymi pracują badacze z Australii, mogą zgromadzić aż od 2 do 5 razy więcej energii niż litowo-jonowe tej samej wagi. Niestety, działające w nich elektrody szybko ulegały degradacji. Dodatnia elektroda siarkowa nieustannie się rozszerzała i kurczyła, co prowadziło do jej uszkodzeń. Z kolei elektroda ujemna, litowa, ulegała zanieczyszczeniu siarką. W ubiegłym roku australijski zespół poradził sobie z pierwszym problemem - modyfikacja struktury siarkowej elektrody zapobiega zmianom jej kształtu i czyni ją bardziej dostępną dla litu. Drugi kłopot rozwiązali niedawno dzięki glukoziea, która stabilizuje siarkę w elektrodzie i zapobiega jej osadzaniu się na elektrodzie drugiej - litowej.

Nowe baterie już w obecnej formie dają powody do dużego optymizmu - działają nawet po tysiącu cyklach ładowania, przy czym nadal przechowują dużo więcej energii niż baterie litowo-jonowe. Jednocześnie produkcja nowych akumulatorów nie wymaga użycia rzadkich, toksycznych czy drogich materiałów.

Do powstania wynalazku przyczyniła się inspiracja geochemicznym zjawiskiem, w którym zawierające cukry substancje chronią przed degradacją pewne osady, łącząc się właśnie ze związkami siarki. To jednak nie koniec prac, bo zespół będzie nadal starał się poprawić działanie swojej baterii. - Podczas gdy większość wyzwań dotyczących katody już rozwiązaliśmy, nadal pozostaje miejsce dla dalszych ulepszeń w ochronie metalowej anody litowej, tak aby możliwe było szerokie wprowadzenie tej technologii. Tego typu innowacje mogą czekać tuż za rogiem - mówi współautorka wynalazku, dr Mahdokht Shaibani.

Nowe akumulatory w niedalekiej przyszłości chce produkować firma Enserv Australia. - Będziemy chcieli wykorzystać tę technologię, aby wejść na rynek elektrycznych pojazdów i urządzeń elektronicznych - zapowiada Mark Gustowski, dyrektor zarządzający firmy. Pierwsze litowo-siarkowe baterie jego firma planuje wyprodukować w Australii w ciągu pięciu lat.

PAP/aś