Przełom dokonany przez naukowców z Deakin University w Australii może pomóc w rozwiązaniu głównej przeszkody w rozwoju przyjaznych dla środowiska, opłacalnych baterii polimerowych. Dzięki zastosowaniu polimeru jako przewodnika jonów zamiast łatwopalnych organicznych rozpuszczalników ciekłych w obecnych akumulatorach litowo-jonowych magazynowanie energii jest bardziej ekologiczne, bezpieczniejsze, a także tańsze.
Naukowcy z Instytutu Materiałów Granicznych (IFM) Deakina wykorzystali modelowanie komputerowe i symulacje do zaprojektowania nowego typu elektrolitu polimerowego w stanie stałym, pokazując jego potencjalne zastosowanie w różnych typach baterii półprzewodnikowych na bazie polimerów, zwłaszcza w akumulatorach sodowych i potasowych. Baterie na bazie polimerów mogą obsługiwać metale o wysokiej gęstości energii w baterii półprzewodnikowej.
Główny badacz, dr Fangfang Chen poinformował, że zespół zastosował opłacalną strategię projektowania materiałów „od komputera do laboratorium”, stosując modelowanie i symulacje dla znalezienia najlepszego składu elektrolitów polimerowych. Opracowaną nowa chemię elektrolitów polimerowych można stosować z metalami o wysokiej energii takimi jak sód i potas, które są bardziej powszechne i tańsze niż lit. Baterie półprzewodnikowe na bazie polimerów oferują opcję magazynowania energii, która jest bardziej ekologiczna, bezpieczniejsza i zapewnia większą pojemność, co oznacza więcej dostępnej energii.
– Nowe materiały mogą przyczynić się do powstania bardziej zrównoważonej, bardziej ekologicznej technologii akumulatorów przyszłości, a także zapewnić społeczeństwu bezpieczniejsze, wysokowydajne urządzenia do przechowywania energii – powiedział dr Chen. Technologia litowa jest droga, pożądana i coraz rzadsza, dlatego przełomowe rozwiązania zapewniające alternatywne, niedrogie i bezpieczne opcje magazynowania energii mają ogromne znaczenie – dodaje. – Możemy teraz zaoferować alternatywną drogę do realizacji polimerowych akumulatorów półprzewodnikowych. To znaczący kamień milowy, a proces ten będzie stanowić kryterium projektowe dla dalszego rozwoju badań w tej dziedzinie – powiedziała prof. Maria Forsyth. Badania są drugim znaczącym odkryciem opublikowanym przez badaczy IFM w prestiżowym czasopiśmie „Nature Materials”.
W lipcu zespół kierowany przez dr Xiaoen Wang i prof. Marię Forsyth opracował materiał w postaci stałego elektrolitu polimerowego, który może zastąpić palne ciekłe rozpuszczalniki stosowane obecnie w akumulatorach sodowych. Najnowszy przełom pokazuje, że badania „od komputera do laboratorium” są opłacalnym sposobem na odkrywanie nowych, zaawansowanych technologii baterii, które są bardzo potrzebne w obecnych zastosowaniach energochłonnych.
Deakin obecnie buduje obiekt o wartości 9,5 mln dol. w kampusie Burwood w Melbourne, który rozszerzy i tak już szeroko zakrojone badania nad bateriami sodowymi i litowymi. Modernizacja Centrum Badań i Innowacji Technologii Baterii (BatTRI-Hub) obejmie laboratorium testowe i pilotażową linię produkcyjną do badań i produkcji zaawansowanych akumulatorów litowo-sodowych. Projekt rozbudowy obejmuje 5,2 mln dol. wkładu rządu wiktoriańskiego.
Źródło: Deakin University, Australia
Zaprenumeruj Magazyn Fotowoltaika
