Nova vodena baterija traje 120 000 ciklusa

Istraživači sa Gradskog sveučilišta u Hong Kongu i Južnog sveučilišta za znanost i tehnologiju razvili su novu vrstu ekološki prihvatljive vodene baterije koja bi mogla postati alternativa tradicionalnim litij-ionskim sustavima. Konvencionalne baterije koriste agresivne kiseline i baze koje s vremenom nagrizaju unutarnje materijale i predstavljaju ozbiljan ekološki rizik ako se nepravilno odlože. Novi dizajn to u potpunosti izbjegava.

Umjesto otrovnih elektrolita, baterija koristi neutralnu otopinu magnezijevih i kalcijevih soli, sličnu onima koje se koriste u tofuu. Elektrolit ima pH vrijednost 7, što znači da ne nagriza elektrode i omogućuje znatno dulji vijek trajanja.

Negativna elektroda temelji se na posebno sintetiziranom organskom polimeru koji djeluje kao visoko vodljiva plastična mreža. Njegove kemijske veze omogućuju brzo pohranjivanje dvovalentnih iona, što je ključno za stabilan rad. Pozitivna elektroda izrađena je od pruskog plavog, dobro poznatog materijala u svijetu vodenih baterija.

Testiranje je pokazalo da ćelija postiže napon od 2,2 V i specifičnu energiju od 48,3 Wh/kg, a najimpresivniji podatak je njezina iznimna trajnost: baterija je ostala stabilna kroz 120 000 ciklusa pri visokom opterećenju od 20 A/g. Ako se puni jednom dnevno, teoretski bi trajala više od 300 godina, što je neusporedivo s konvencionalnim baterijama koje počinju otkazivati nakon nekoliko tisuća ciklusa.

Sustav također postiže specifični kapacitet od 112,8 mAh/g, a materijali su potpuno netoksični i u skladu s međunarodnim ekološkim standardima kao što su RCRA i ISO 14001. To znači da se mogu sigurno odložiti bez posebnih postupaka.

Komercijalizacija će zahtijevati rješavanje izazova poput povećanja proizvodnje organskih polimera i poboljšanja gustoće energije u ograničenom prostoru, ali nova tehnologija ukazuje na budućnost baterija koje su sigurne, izdržljive i ekološki prihvatljive.