Inženýři v Číně odhalili nový design sodíkovo-sírové baterie, který nabízí potenciálně bezpečnější a levnější alternativu k lithium-iontové technologii. Tento průlom řeší rostoucí obavy o bezpečnost lithia, rostoucí náklady a zranitelnost dodavatelského řetězce.
Problém s lithiem
Lithium-iontové baterie napájejí nespočet zařízení, od chytrých telefonů po elektrická vozidla. Jejich závislost na lithiu však představuje vážný problém: lithium je náchylné k přehřívání, za určitých podmínek se může vznítit a jeho získávání z přírodních zdrojů je drahé a ekologicky problematické. Poptávka po lithiu rychle roste a tyto problémy jsou ještě naléhavější.
Předchozí pokusy o sodno-sírové baterie se nezdařily
Sodno-sírové baterie byly dlouho považovány za životaschopnou alternativu, ale předchozí iterace měly kritická omezení. Dřívější konstrukce vyžadovaly velké množství kovového sodíku, což je činilo nepraktickými pro široké použití kvůli bezpečnosti a nákladům. Měli také potíže s účinným prováděním nezbytných chemických reakcí při pokojové teplotě. Jak poznamenali vědci v nedávné studii v Nature, “Použití značného množství kovového sodíku… ohrožuje bezpečnost a efektivitu nákladů.”
Nový průlom
Čínský výzkumný tým tyto překážky obešel optimalizací chemické reakce uvnitř baterie. Jejich konstrukce využívá vysokonapěťovou bezelektrodovou strukturu, která spolehlivě funguje při pokojové teplotě. Nová baterie dosahuje vybíjecího napětí 3,6 V, což je výrazné zlepšení oproti 1,6 V dřívějších modelů.
Cenové a bezpečnostní výhody
Nová sodno-sirná baterie je prý podstatně levnější na výrobu než stávající alternativy, s náklady, které by mohly být 100krát nižší než u stávajících sodíkových baterií. Je důležité poznamenat, že používá nehořlavý elektrolyt, na rozdíl od nestabilních tekutých elektrolytů ve standardních lithium-iontových bateriích. Tato nehořlavost řeší hlavní bezpečnostní problém spojený s lithium-iontovými technologiemi.
Vyžaduje se další výzkum
Výzkumníci zdůrazňují, že dlouhodobá a rozsáhlá bezpečnost chemie baterií stále vyžaduje pečlivé posouzení. Navzdory tomuto upozornění návrh slibuje, že vyřeší aktuální problémy dodavatelského řetězce a bezpečnosti v technologiích skladování energie.
Potenciální aplikace
Tým věří, že jejich bezelektrodová sodno-sírová baterie je vhodná pro ukládání energie v síti a napájení nositelné elektroniky. Jeho kombinace hospodárnosti, bezpečnosti a výkonu by z něj mohla udělat rušivou sílu na trhu baterií.
Tato nová technologie baterií v konečném důsledku představuje důležitý krok k udržitelnější a bezpečnější budoucnosti pro skladování energie. Klíčové je, zda se tyto laboratorní výsledky mohou promítnout do stabilního a spolehlivého výkonu v měřítku.
