Aluminij, sumpor i sol: MIT-ov recept za jeftine baterije
Izrađena od jeftinih, dostupnih materijala, aluminij-sumporna baterija mogla bi osigurati jeftino skladištenje obnovljivih izvora energije
Međunarodna grupa istraživača razvila je novu vrstu baterije, izrađenu u potpunosti od lako dostupnih i jeftinih materijala. Nova baterijska arhitektura koristi aluminij i sumpor kao dva elektrodna materijala s rastopljenim solnim elektrolitom između njih. Rad profesora MIT-a Donalda Sadowaya i suradnika iz Kine, Kanade i SAD-a opisan je u časopisu Nature.
Jeftino i izdržljivo
Sva tri sastojka jeftina su i lako dostupna: korišteni aluminij ne razlikuje se od folije u supermarketu, sumpor je često otpadni proizvod iz procesa rafiniranja nafte, a sol je sveprisutna.
Baterije mogu izdržati stotine ciklusa pri iznimno visokim brzinama punjenja, a njihove ćelije koštaju šestinu cijene usporedivih litij-ionskih. Brzina punjenja uvelike ovisi o radnoj temperaturi, pri čemu se na 110 Celzijevih stupnjeva razvija 25 puta veća brzina nego na 25 Celzija.
Punjenje i pražnjenje
Jedan od najvećih problema u pouzdanosti baterije je stvaranje dendrita, uskih metalnih šiljaka koji se nakupljaju na jednoj elektrodi i u dodiru s drugom elektrodom uzrokuju kratki spoj i smanjuju učinkovitost. No sol se pokazala vrlo dobrim izborom u sprečavanju tog kvara.
Štoviše, bateriji nije potreban vanjski izvor topline za održavanje radne temperature. Toplina se prirodno proizvodi elektrokemijski putem punjenja i pražnjenja baterije.
S nekoliko desetaka kilovat-sati skladišnog kapaciteta, ova nova formulacija baterija bila bi idealna za napajanje doma ili kakve male do srednje tvrtke. Manji opseg aluminij-sumpornih baterija čini ih idealnim i za upotrebu u stanicama za punjenje električnih vozila.
Kod većih instalacija, koje uključuju nekoliko desetaka do stotina megavat sati, učinkovitije bi mogle biti baterije od tekućeg metala koje su Sadoway i njegovi studenti razvili prije nekoliko godina.
Nagrada za izumitelje
Iz tog je eksperimenta izrastao i spinoff Ambri koji bi prve proizvode mogao isporučiti već dogodine. Za taj izum Sadoway je nedavno nagrađen Europskom nagradom za izumitelje koju dodjeljuje Europski patentni ured.
Istraživači kažu kako ne treba strahovati ni od stvaranja neugodnih mirisa, povezanih s nekim oblicima sumpora.
"Miris trulih jaja je u plinu, sumporovodiku. Ovo je elementarni sumpor i bit će zatvoren unutar stanica", objašnjava Sadoway.
