Czy przyszłość może być zasilana solą? Ten badacz myśli, że to możliwe

Gdyby innowacje w akumulatorze były imprezą koktajlową, jon litowy wysysałby cały tlen z pokoju, opowiadając zbyt wiele żartów i ledwo pozwalając, by ktokolwiek dostał słowo w mądry sposób. Naturalnie, Tesla odgrywa w tym niewielką rolę, wykorzystując akumulatory litowo-jonowe w swoich samochodach oraz projekty takie jak Hornsdale Power Reserve, starając się zbudować największą baterię litowo-jonową na świecie w Australii Zachodniej.

Jednak dominacja odmian baterii sięga znacznie dalej, do początku lat 90., kiedy Sony po raz pierwszy wprowadziła je na rynek i zaczęła umieszczać w urządzeniach przenośnych. Od tego czasu firmy poświęciły czas, pieniądze i badania na ulepszenie akumulatorów litowo-jonowych, a teraz zasilają wszystko, od smartfonów po samochody.

Ale te baterie litowo-jonowe też nie są idealne, wyjaśnia Shirley Meng, profesor nanotechniki na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego. One są drogie, a wymagają użycia kobaltu, który czasami może być minerałem konfliktowym. Wraz ze swoimi współpracownikami Meng zaczął ostatnio badać kwestię, czy nasze zauroczenie jonami litu może przyćmić inne bardziej obiecujące obszary badań nad bateriami, na przykład baterie wykonane z sodu.

„Na początku lat sześćdziesiątych wielu naukowców pracowało nad akumulatorami jonowymi”, mówi Meng Odwrotność. „Powodem, dla którego nie wystartował, jest to, że jon litowy ma bardzo wysokie napięcie i jest bardzo dobry dla tranzystorów, a więc smartfonów. Więc napięcie sodu jest… z natury niższe niż litowe. Mamy więc 10 lat bez badań nad bateriami sodowymi. ”

Dlaczego warto produkować baterie bez soli?

Głównym powodem, dla którego perspektywa baterii jonowych jest tak ekscytująca? Sól jest nadmiernie obfita, co oznacza, że ​​baterie jonowe sodu byłyby teoretycznie dość tanie. Jedna mila kwadratowa oceanu zawiera około 120 milionów ton chlorku sodu. Meng mówi, że oznacza to, że jego teoretyczna minimalna cena za kilowatogodzinę jest w rzeczywistości niższa niż litowa.

„Przewiduje się, że koszt sodu będzie wynosił od 60 dolarów za kilowatogodzinę do 80 dolarów”, mówi Meng. „Więc o połowę mniej niż lit”.

Dzięki nowemu grantowi badawczemu od National Science Foundation Meng będzie w stanie zbadać, czy te prognozy są naprawdę wykonalne i co będzie potrzebne, aby baterie jonowe stały się realnym źródłem energii. Krótko mówiąc, dwie rzeczy naprawdę muszą się wydarzyć. Po pierwsze, musimy lepiej zrozumieć chemię akumulatorów jonowych. Po drugie, urządzenia jako całość muszą być bardziej wydajne.

„Od dawna mówimy o elektronice o małej mocy” - wyjaśnia. „Obecnie nie ma powodu, dla którego tranzystory powinny być tak wysokie.”

Elektronika o niskiej mocy, w połączeniu z lepszym zrozumieniem, w jaki sposób faktycznie działają akumulatory jonów sodu, może pomóc jonom sodu w przezwyciężeniu trudności ekonomicznych, z jakimi obecnie się borykają, i pomóc im zdobyć przyczółek w sektorze prywatnym. Kilka firm już próbowało, zwłaszcza wspierany przez Billa Gatesa Aquion, który zebrał 190 milionów dolarów kapitału podwyższonego ryzyka i zadłużenia, by w 2017 roku zbankrutować, zgodnie z GreenTechMedia raport od czasu.