Учени разработиха нов тип калциево-кислородни батерии

Павлин Луканов Последна промяна на 12 февруари 2024 в 17:59 922 0

Charging

Снимка Lasse Jensen/Unsplash

Учени разработиха нов тип калциево-кислородни батерии

Продължават усилията на учени за откриване на алтернатива на познатите ни, но доста ограничени като възможности, литиево-йонни презареждащи се батерии. Сега екип в Китай е първият, който е разработил работеща, презареждаща се батерия от калциево-кислородна комбинация. Прототипът е зареден и разреден над 700 пъти при стайна температура, като по-доброто ѝ представяне идва от ефикасен двуелектронен редокс процес, подпомогнат от специфична комбинация от материали за електрода и електролита. В демонстрация за доказване на концепцията си учените са вградили калциево-кислородна батерия в гъвкави тъканни влакна, създавайки текстил, който може да зарежда мобилни телефони.

Калцият е най-разпространеният двувалентен метал на Земята, а така на теория новият тип батерии могат да са по-евтини и с по-висока енергийна наситеност спрямо литиево-йонните. Материалът обаче има по-голям атомен радиус, като по-високият заряд води след себе си и някои проблеми.

Едно от ограниченията е в ефикасността на пренос на заряд на анода от калциев метал и заради ограничения избор за активен метал за катода. Този тип батерии в общия случай имат проблем с транспорта в неорганична структура на катода, а органичните катоди в момента са най-доброто решение, но пък при тях често има проблем с обратимостта.

Така се засяга и възможността за повторно зареждане, но това е и основният проблем адресиран от екипа в Китай. Традиционно калциево-кислородните батерии формират продукт при разреждане, който се разгражда по-бавно при обичайните температури, водейки до ограничения при повторно зареждане. Използвайки комбинация от електролит от йонна течност и въглеродни нанотръби като въздушен катод, екипът подпомага формирането на по-реактивен калциев пероксид чрез двуелектронна реакция. Така продуктът се разгражда, освобождавайки калциеви йони, позволявайки ба батерията да работи при над 700 цикъла.

След откриването на това решение, екипът се фокусира върху адаптиране на батерията в носима електроника. Това става под формата на нишки, които са вградени в ниски и след това в текстилни продукти, които могат да захранват мобилен телефон.

Разбира се на този етап батериите все още са във фаза за доказване на концепцията и са доста далече от въвеждане в крайни продукти за потребители. Все пак така се отключват нови възможности за откриване на по-добри дизайни за катод. Основата е добра, но може да изминат години преди технологията да бъде комерсиализирана. Това е само една от новите опити за развитие на технологиите при батериите в опит за намиране на по-добро и надеждно решение. Като най-обещаващата към момента изглежда тази на твърдотелните батерии, които могат да бъдат въведени масово до няколко години.

Всички новини
Най-четени Най-нови
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !