Obecnie najbardziej popularną baterią z jaką mamy do czynienia to bateria litowo-jonowa, znajdziemy ją w smartfonie a nawet w samochodzie elektrycznym. Niestety pierwiastek litu jest w ograniczonych zasobach w porównaniu do sodu, który jest bardziej dostępny. Również do produkcji tych baterii wykorzystuje się metale jak na przykład kobalt, który należy do tych rzadkich metali. Ze względu na ograniczony zasób materiałów cena baterii litowo-jonowych jest wyższa w porównaniu do baterii sodowych. Dotychczas sód nie był wykorzystywany w bateriach na masową skalę ze względu na nietrwałość elektrody zeń wykorzystywanej w tego rodzaju rozwiązaniach. Czy to oznacza, że baterie sodowe zastąpią litowe?

W teorii sód mógłby zastąpić lit. Sód jest pierwiastkiem bardzo powszechnym, co przekłada się na cenę finalnego produktu. Dodatkowa korzyścią jest również szybkość ładowania takich baterii, a ewentualne całkowite rozładowanie nie ma wpływu na nie wpływu.

Baterie sodowe czy w praktyce mogą zastąpić litowe? – realia

Jednak pierwiastek sodu jest bardzo oporny i dotychczasowe próby stworzenia solidnych baterii o podobnych właściwościach do obecnie stosowanych baterii litowych kończyły się niepowodzeniem. Podstawowym problemem jest fakt powstawania dendrytów na elektrodzie w baterii sodowej. Dendryt to metaliczne struktury przypominające swoim kształtem bardzo cienkie nici. Występowanie tego zjawiska niestety skraca żywotność baterii.

Niedawno Naukowcy z University of Texas w Austin znaleźli rozwiązanie tego problemu. Na podstawie komputerowego modelu stworzyli całkowicie nowy materiał, który zapobiega powstawaniu dendrytów. Przypominam, że to właśnie dendryty doprowadzają do uszkodzenia baterii sodowych.

Rozwiązanie polega na nałożeniu cienkiej warstwy sodu na tellurek antymonu a następnie złożenie go wielokrotnie uzyskując naprzemienne warstwy. Swoją strukturą wygląda jak ciasto filo, które jest wielokrotnie składane a następnie wypieka się z niego między innymi buklawę.

Baterie sodowe – bardziej realne z wynalazkiem naukowców z Austin

Dzięki temu zabiegowi sód jest systematycznie rozłożony co spowalnia powstawanie dendrytu – występowanie tego zjawiska jest rzadsze. Ten zabieg sprawia, że bateria sodowa zaczyna dorównywać baterii litowej w zakresie ilości cyklów rozładowywania i ładowania. Również gęstość energii staje się porównywalna dla obu typów baterii. Gęstość energii jest parametrem określającym ilość energii znajdującej się w danej masie lub objętości. Dotychczasowe rodzaje baterii sodowych wypadały bardzo słabo pod względem tej gęstości.

Twórcy nowego materiału złożyli już wniosek patentowy na elektrodę sodową, ponieważ są wysokie szanse w niedalekiej przyszłości na zastosowanie nowych baterii w przemyśle. Lit jest coraz rzadszy, co za tym idzie jego cena również rośnie. Do produkcji litu jest potrzebna bardzo duża ilość wody oraz powstaje wiele zanieczyszczeń, co w konsekwencji staje się niszczące dla środowiska. Musimy pamiętać, że zapotrzebowanie na magazynowanie energii stale rożnie.

Ograniczenie wydobycia kobaltu do baterii litowych szansą na zakończenie wojny domowej w Kongo

Dodatkowo kobalt stosowany w bateriach litowych pochodzi głównie z jednego rejonu jakim jest Kongo (ponad 70 procent światowego zapotrzebowania). Wydobycie rud metali w tym rejonie odbywa się w nielegalnych kopalniach, gdzie pracownikami są gównie uchodźcy z krajów objętych walkami, również dzieci. Dzięki takim praktykom partyzantki i kongijskie wojsko są w stanie pozyskać wiele milionów na prowadzenie swojej działalności. Wiadomo, że na wschodzie tego kraju odbywa się wojna domowa już od prawie 100 lat.

Więcej ciekawostek i informacji dowiesz się na szkoleniu SEP elektrycznym (więcej informacji pod adresem https://www.oszomega.pl/kurs-elektryczny-g1/. Zapraszamy do wiedzy Ośrodek Szkolenia Zawodowego OMEGA.