Η διατήρηση νερού μέσα σε ένα υλικό μπαταρίας νατρίου ενισχύει την απόδοση και επιτρέπει την αφαλάτωση - Τα υπέρ έναντι του λιθίου
Οι μπαταρίες ιόντων νατρίου θα μπορούν να είναι πιο αποδοτικές χάρη σε μέθοδο που ανακάλυψαν ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Surrey.
Βρήκαν έναν απλό τρόπο για να βελτιώσουν την απόδοση αυτών των μπαταριών διατηρώντας το νερό μέσα σε ένα βασικό υλικό μπαταρίας αντί να το αφαιρούν.
Αυτό το γεγονός δείχνει ότι οι μπαταρίες ιόντων νατρίου θα μπορούσαν να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στο μέλλον της βιώσιμης αποθήκευσης ενέργειας και μπορεί ακόμη και να βοηθήσουν στη μετατροπή του θαλασσινού νερού σε ασφαλές πόσιμο νερό.
Πού πλεονεκτούν οι μπαταρίες ιόντων νατρίου
Προς το παρόν, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου κυριαρχούν στην αγορά αποθήκευσης ενέργειας.
Παρόλα αυτά, εξαρτώνται από υλικά που είναι δαπανηρά και μπορούν να προκαλέσουν περιβαλλοντική βλάβη.
Το νάτριο, αντίθετα, είναι άφθονο και ευρέως διαθέσιμο, καθιστώντας το μια ελκυστική εναλλακτική λύση. Το κύριο εμπόδιο ήταν η επίτευξη επιπέδων απόδοσης που ταιριάζουν ή πλησιάζουν εκείνα των συστημάτων που βασίζονται στο λίθιο.
Επανεξέταση ενός οικείου υλικού
Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Journal of Materials Chemistry A, η ερευνητική ομάδα εξηγεί πώς μια γνωστή ένωση με βάση το νάτριο (οξείδιο του βαναδίου νατρίου), αποδίδει πολύ καλύτερα όταν διατηρείται η φυσική περιεκτικότητά της σε νερό.
Το υλικό, γνωστό ως νανοδομημένο ένυδρο βαναδικό νάτριο (NVOH), έδειξε αξιοσημείωτες βελτιώσεις στην ικανότητα αποθήκευσης ενέργειας, την ταχύτητα φόρτισης και τη μακροπρόθεσμη σταθερότητα, παραμένοντας αποτελεσματικό για περισσότερους από 400 κύκλους φόρτισης.
Εργαστηριακές δοκιμές αποκάλυψαν ότι η «υγρή» έκδοση του υλικού ήταν σε θέση να αποθηκεύσει σχεδόν διπλάσια ποσότητα φορτίου από τα συμβατικά υλικά ιόντων νατρίου, κατατάσσοντάς το μεταξύ των καθόδων με την υψηλότερη απόδοση που έχουν αναφερθεί μέχρι στιγμής.
Η αποθήκευση ενέργειας στην αφαλάτωση
Η ερευνητική ομάδα εξέτασε επίσης πώς συμπεριφερόταν το υλικό σε αλμυρό νερό.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι όχι μόνο συνέχισε να λειτουργεί αποτελεσματικά, αλλά και αφαίρεσε το νάτριο από το διάλυμα, ενώ ένα ηλεκτρόδιο γραφίτη εξήγαγε το χλωρίδιο μια διαδικασία γνωστή ως ηλεκτροχημική αφαλάτωση.
Η σημαντική ανακάλυψη θα μπορούσε να επιταχύνει την ανάπτυξη μπαταριών ιόντων νατρίου ως βιώσιμη εναλλακτική λύση στην τρέχουσα τεχνολογία που βασίζεται στο λίθιο.
Η χρήση άφθονων, χαμηλού κόστους υλικών καθιστά αυτές τις μπαταρίες ασφαλέστερες και πιο βιώσιμες, με πιθανές εφαρμογές που κυμαίνονται από την αποθήκευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο δίκτυο έως την τροφοδοσία ηλεκτρικών οχημάτων.
Η προσέγγιση της ομάδας του Surrey απλοποιεί επίσης τον τρόπο κατασκευής των μπαταριών νατρίου υψηλής απόδοσης, συμβάλλοντας στην επίτευξη ενός ακόμη πιο κοντά στην μεγάλης κλίμακας, εμπορικά βιώσιμη αποθήκευση ενέργειας.
www.worldenergynews.gr
