Akumulatory samochodowe na bazie soli

Akumulatory samochodowe na bazie soli

Do tej pory akumulatory elektryczne do samochodów elektrycznych opierały się niemal wyłącznie na technologii litowo-jonowej, która pomimo wszystkich swoich zalet ma również wady. Światowe zasoby litu są ograniczone, wydobycie ze słonej wody jest kosztowne i mało przyjazne dla środowiska. Baterie litowe wymagają również metali, kobaltu i niklu na elektrody, które również są wydobywane w problematycznych warunkach. Naukowcy uważają obecnie, że szczególnie obiecującą alternatywą są akumulatory sodowo-jonowe. Stanowią one technologię „drop-in” i dlatego można je przenieść do standardowej produkcji akumulatorów. Nie wymagają również kobaltu ani niklu, a sód jest łatwo dostępny jako naturalny składnik soli kuchennej.

Słaby punkt anody

Słabym punktem akumulatorów sodowo-jonowych był dotychczas materiał anody, czyli bieguna dodatniego. Materiał ten powinien być w stanie przechowywać jak najwięcej dodatnich jonów sodu po naładowaniu, dlatego ma kluczowe znaczenie dla wydajności akumulatora. Berliński Federalny Instytut Badań i Testowania Materiałów (BAM) poszukuje obecnie odpowiedniego materiału anodowego do udoskonalenia technologii jonów sodu. Zamiast grafitu, jak to ma miejsce w przypadku nieco mniejszych jonów litu, w miejsce jonów sodu zastosowano tzw. węgle twarde. Oprócz jonów sodu w porach i przejściach nieuporządkowanego węgla może gromadzić się także elektrolit, co zmniejsza zdolność magazynowania. „Dlatego chcemy opracować dostosowane do potrzeb materiały kompozytowe, które oferują miejsce dla jak największej liczby jonów sodu, ale nie pozwalają na elektrolity” – wyjaśnia Tim-Patrick Fellinger, kierownik projektu badawczego i ekspert ds. materiałów energetycznych w BAM. „Wyzwanie polega na znalezieniu materiału, który będzie zarówno bezpieczny, jak i wydajny”.

Przemysł i nauka

W projekcie badawczym biorą udział Helmholtz Center Berlin i TU Berlin, a także kilka firm specjalizujących się w materiałach węglowych do akumulatorów. „Ważna jest dla nas szybka wymiana wiedzy z przemysłem, dlatego cieszę się z udziału” – mówi Fellinger. „Jeśli nasza koncepcja odniesie sukces, będzie to oznaczać znaczny impuls innowacyjny dla całej technologii jonów sodu”.