Μπαταρίες αυτοκινήτου με φυσιολογικό ορό

Μπαταρίες αυτοκινήτου με φυσιολογικό ορό

Μέχρι σήμερα, οι ηλεκτρικές μπαταρίες για ηλεκτρικά αυτοκίνητα βασίζονται σχεδόν αποκλειστικά στην τεχνολογία ιόντων λιθίου, η οποία, παρά τα πλεονεκτήματά της, έχει και μειονεκτήματα. Τα παγκόσμια αποθέματα λιθίου είναι περιορισμένα, η εξόρυξη από αλμυρό νερό είναι δαπανηρή και όχι πολύ φιλική προς το περιβάλλον. Οι μπαταρίες λιθίου απαιτούν επίσης τα μέταλλα κοβάλτιο και νικέλιο για τα ηλεκτρόδια, τα οποία εξορύσσονται επίσης υπό προβληματικές συνθήκες. Οι ερευνητές θεωρούν επί του παρόντος τις μπαταρίες ιόντων νατρίου ως μια ιδιαίτερα υποσχόμενη εναλλακτική λύση. Αποτελούν «τεχνολογία drop-in» και επομένως μπορούν να μεταφερθούν στην τυπική παραγωγή μπαταριών. Επίσης δεν απαιτούν ούτε κοβάλτιο ούτε νικέλιο και το νάτριο είναι άμεσα διαθέσιμο ως φυσικό συστατικό του επιτραπέζιου αλατιού.

Αδύναμο σημείο ανόδου

Το αδύναμο σημείο των μπαταριών ιόντων νατρίου ήταν μέχρι στιγμής το υλικό της ανόδου, δηλαδή ο θετικός πόλος. Αυτό το υλικό θα πρέπει να μπορεί να αποθηκεύει όσο το δυνατόν περισσότερα θετικά ιόντα νατρίου όταν φορτίζεται και επομένως είναι ζωτικής σημασίας για την απόδοση της μπαταρίας. Το Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Έρευνας και Δοκιμών Υλικών του Βερολίνου (BAM) αναζητά τώρα ένα κατάλληλο υλικό ανόδου για την προώθηση της τεχνολογίας ιόντων νατρίου. Αντί για γραφίτη, όπως συμβαίνει με τα ελαφρώς μικρότερα ιόντα λιθίου, έχουν χρησιμοποιηθεί οι λεγόμενοι σκληροί άνθρακες για τα ιόντα νατρίου. Εκτός από τα ιόντα νατρίου, ηλεκτρολύτης μπορεί επίσης να αποθηκευτεί στους πόρους και τις διόδους του διαταραγμένου άνθρακα, γεγονός που μειώνει την ικανότητα αποθήκευσης. «Θέλουμε λοιπόν να αναπτύξουμε ειδικά κατασκευασμένα σύνθετα υλικά που προσφέρουν χώρο για όσο το δυνατόν περισσότερα ιόντα νατρίου, αλλά κρατούν μακριά τους ηλεκτρολύτες», εξηγεί ο Tim-Patrick Fellinger, επικεφαλής του ερευνητικού έργου και ειδικός σε ενεργειακά υλικά στο BAM. «Η πρόκληση είναι να βρεθεί ένα υλικό που να είναι και ασφαλές και αποτελεσματικό».

Βιομηχανία και επιστήμη

Το Helmholtz Center Berlin και το TU Berlin καθώς και αρκετές εταιρείες που ειδικεύονται σε υλικά άνθρακα για μπαταρίες συμμετέχουν στο ερευνητικό έργο. «Η ταχεία ανταλλαγή γνώσεων με τη βιομηχανία είναι σημαντική για εμάς, γι' αυτό είμαι ικανοποιημένος για τη συμμετοχή», λέει ο Fellinger. «Εάν είμαστε επιτυχημένοι με την ιδέα μας, θα σήμαινε μια σημαντική ώθηση καινοτομίας για την τεχνολογία ιόντων νατρίου στο σύνολό της».