Kunċett Ġdid Jista' Jagħmel Batteriji Aktar Ambjentali Possibbli

Kunċett ġdid għal batterija tal-aluminju għandu d-doppju tad-densità tal-enerġija bħall-verżjonijiet preċedenti, huwa magħmul minn materjali abbundanti, u jista 'jwassal għal spejjeż ta' produzzjoni mnaqqsa u impatt ambjentali. L-idea għandha potenzjal għal applikazzjonijiet fuq skala kbira, inkluż il-ħażna ta 'enerġija solari u mir-riħ. Riċerkaturi mill-Università tat-Teknoloġija ta’ Chalmers, l-Isvezja, u l-Istitut Nazzjonali tal-Kimika, is-Slovenja, huma wara l-idea.

L-użu tat-teknoloġija tal-batterija tal-aluminju jista 'joffri diversi vantaġġi, inkluża densità teoretika għolja ta' enerġija, u l-fatt li diġà teżisti industrija stabbilita għall-manifattura u r-riċiklaġġ tagħha. Meta mqabbel mal-batteriji tal-jone tal-litju tal-lum', ir-riċerkaturi' kunċett ġdid jista' jirriżulta fi spejjeż ta' produzzjoni ferm aktar baxxi.

& quot;L-ispejjeż materjali u l-impatti ambjentali li aħna nipprevedu mill-kunċett il-ġdid tagħna huma ħafna aktar baxxi minn dak li naraw illum, u jagħmluhom fattibbli għal użu fuq skala kbira, bħal parks taċ-ċelloli solari, jew ħażna ta 'enerġija mir-riħ, pereżempju,&kwota; jgħid Patrik Johansson, Professur fid-Dipartiment tal-Fiżika f'Chalmers.

& quot; Barra minn hekk, il-kunċett il-ġdid tal-batterija tagħna għandu d-doppju tad-densità tal-enerġija meta mqabbel mal-batteriji tal-aluminju li huma'stat ta ' l-arti' illum.&kwota;

Disinji preċedenti għall-batteriji tal-aluminju użaw l-aluminju bħala l-anodu (l-elettrodu negattiv) -- u l-grafita bħala l-katodu (l-elettrodu pożittiv). Iżda l-grafita tipprovdi kontenut ta 'enerġija baxx wisq biex toħloq ċelloli tal-batterija b'rendiment biżżejjed biex tkun utli.

Iżda fil-kunċett il-ġdid, ippreżentat minn Patrik Johansson u Chalmers, flimkien ma 'grupp ta' riċerka f'Ljubljana mmexxi minn Robert Dominko, il-grafita ġiet sostitwita minn katodu organiku, nanostrutturat, magħmul mill-molekula anthraquinone ibbażata fuq il-karbonju.

Il-katodu anthraquinone ġie żviluppat b'mod estensiv minn Jan Bitenc, li qabel kien riċerkatur mistieden f'Chalmers mill-grupp fl-Istitut Nazzjonali tal-Kimika fis-Slovenja.

Il-vantaġġ ta 'din il-molekula organika fil-materjal tal-katodu huwa li tippermetti l-ħażna ta' trasportaturi ta 'charge pożittivi mill-elettrolit, is-soluzzjoni li fiha l-joni jiċċaqilqu bejn l-elettrodi, li jagħmlu possibbli densità ogħla ta' enerġija fil-batterija.

& quot; Minħabba li l-materjal tal-katodu l-ġdid jagħmilha possibbli li jintuża charge-carrier aktar xieraq, il-batteriji jistgħu jagħmlu użu aħjar tal-potenzjal tal-aluminju'. Issa, qed inkomplu x-xogħol billi nfittxu elettrolit saħansitra aħjar. Il-verżjoni attwali fiha klorin -- irridu li jeħles minn dak," jgħid ir-riċerkatur ta’ Chalmers Niklas Lindahl, li jistudja l-mekkaniżmi interni li jirregolaw il-ħażna tal-enerġija.

S'issa, m'hemmx batteriji tal-aluminju disponibbli kummerċjalment, u anke fid-dinja tar-riċerka huma relattivament ġodda. Il-mistoqsija hija jekk il-batteriji tal-aluminju jistgħux eventwalment jissostitwixxu l-batteriji tal-jone tal-litju.

& quot;Naturalment, nittamaw li jistgħu. Iżda fuq kollox, jistgħu jkunu komplementari, u jiżguraw li l-batteriji tal-jone tal-litju jintużaw biss fejn strettament meħtieġ. S'issa, il-batteriji ta 'l-aluminju huma biss nofshom densi ta' enerġija daqs il-batteriji tal-jone tal-litju, iżda l-għan tagħna fit-tul huwa li niksbu l-istess densità ta 'enerġija. Għad hemm xogħol x'tagħmel mal-elettrolit, u bl-iżvilupp ta' mekkaniżmi ta' ċċarġjar aħjar, iżda l-aluminju fil-prinċipju huwa trasportatur ta' ċarġ ferm aħjar mill-litju, peress li huwa multivalenti -- li jfisser li kull jone'jikkumpensa' għal diversi elettroni. Barra minn hekk, il-batteriji għandhom il-potenzjal li jkunu sinifikanti inqas ta 'ħsara għall-ambjent," jgħid Patrik Johansson.