Nov dosežek?
Razvili so nov tip hibridne natrij-ionske baterije, ki jo je mogoče napolniti v nekaj sekundah
Južnokorejski inženirji so našli rešitev za področja, ki zahtevajo hitro polnjenje, od električnih vozil do pametnih elektronskih naprav, pa tudi v vesoljski tehnologiji.
Nedelja, 5. maj 2024
Raziskovalci na Korejskem inštitutu naprednih znanosti in tehnologije (KAIST) so razvili visokozmogljivo hibridno natrij-ionsko baterijo, ki jo je mogoče napolniti v nekaj sekundah. Menijo, da je natrija skoraj do 1.000-krat več kot litija, zato so natrijeve naprave za shranjevanje energije bolj privlačne kot tradicionalne litij-ionske baterije.
Raziskovalna skupina pod vodstvom profesorja Jeung Ku Kanga z Oddelka za znanost in inženirstvo materialov je združila anodne materiale, ki se uporabljajo v običajnih baterijah, s katodami, primernimi za superkondenzatorje. Ta kombinacija bateriji omogoča visoko zmogljivost shranjevanja in hitro stopnjo polnjenja ter praznjenja. Študija kaže, da je takšna baterija mogoča alternativa naslednji generaciji litij-ionskih baterij.
Hibridna natrij-ionska naprava za shranjevanje energije
Obstoječe natrij-ionske baterije se soočajo s temeljnimi omejitvami, vključno z nižjo izhodno močjo, omejenimi lastnostmi shranjevanja in daljšimi časi polnjenja, zato je ekipa inštituta KAIST ubrala drugačen pristop. Njihova kombinacija katodnega in anodnega materiala jim je omogočila razvoj sistema za shranjevanje natrijevih ionov, kar je optimiziralo ravnotežje in zmanjšalo razlike v stopnjah shranjevanja energije med elektrodama.
Natrijeve baterije lahko zadovoljijo vse večje povpraševanje
Kot rečeno, so trenutno razpoložljivi sistemi za shranjevanje energije na osnovi natrijevih ionov šibki (predvsem glede zmogljivosti polnjenja), saj imajo nizko gostoto moči, a hkrati zagotavljajo visoko gostoto energije. Trenutno sta na voljo dve vrsti sistemov za shranjevanje na osnovi natrija, natrij-ionske baterije (SIB) in natrij-ionski kondenzatorji (SIC). Zato so se raziskovalci osredotočili na hibridne celice za shranjevanje natrijevih ionov (SIHES), ki uporabljajo široko paleto kondenzatorskih katod in baterijskih anod. Po mnenju raziskovalcev lahko SIHES doseže energijsko gostoto 247 Wh/kg in gostoto moči 32.748 W/kg.
Profesor Kang je dejal, da ta raziskava predstavlja preboj pri premagovanju trenutnih omejitev sistemov za shranjevanje energije. Ta rešitev je uporabna na področjih, ki zahtevajo hitro polnjenje, od električnih vozil do pametnih elektronskih naprav, pa tudi v vesoljski tehnologiji.
KAIST sicer ne raziskuje samo natrij-ionskih baterij. Skupaj z južnokorejskim proizvajalcem baterij LG Energy Solution raziskovalni center napreduje tudi na področju razvoja litijevih kovinskih baterij – z uporabo tekočega elektrolita na osnovi borata.