Δύο νέες τεχνολογίες υπόσχονται καλύτερες μπαταρίες στο μέλλον

Ένας τομέας όπου γίνονται πάρα πολλές έρευνες, είναι αυτός των μπαταριών. Μεγάλες εταιρίας αλλά και πλήθος ερευνητικών ομάδων ψάχνουν να βρουν τρόπους να δημιουργήσουν μπαταρίες οι οποίες θα είναι ασφαλέστερες σε σχέση με τις σημερινές μπαταρίες λιθίου, θα έχουν μεγαλύτερη χωρητικότητα και θα φορτίζουν πιο γρήγορα. Την προηγούμενη εβδομάδα είχαμε δύο ανακοινώσεις. Η μία προέρχεται από την γνωστή μας Samsung, η οποία ανακοίνωσε μια νέα μέθοδο βελτίωσης των μπαταριών λιθίου χρησιμοποιώντας μπάλες από γραφένιο (graphene balls), ενώ η άλλη μας ενημέρωνε για τα αποτελέσματα ερευνητικής ομάδας η οποία προσπαθεί να αναπτύξει μπαταρίες από μαγνήσιο.

Η Samsung κινείται προς την κατεύθυνση της βελτίωσης των μπαταριών λιθίου, όπως προαναφέρθηκε, με την εταιρία να ανακοινώνει ότι κατάφερε σημαντικά αποτελέσματα κάνοντας χρήση ενός υλικού που αποκαλεί μπάλες γραφενίου. Η τεχνολογία, που αναπτύχθηκε από την Samsung SDI και τους συνεργάτες της, αξιοποιεί μπάλες γραφενίου προκειμένου να καλύψει την κάθοδο της μπαταρίας, ενώ τις αξιοποιεί επίσης και ως υλικό για την άνοδο. 

Σύμφωνα με την Samsung, οι μπάλες γραφενίου, επιτρέπουν σημαντικά υψηλότερη χωρητικότητα, έως και 27,6% και έως και πέντε φορές ταχύτερη φόρτισή της μπαταρίας. Επιπλέον η μπαταρία παρουσιάζει μεγαλύτερη αντοχή στον χρόνο, διατηρώντας το 78,6% της χωρητικότητάς της μετά από 500 κύκλους φόρτισης αποφόρτισης, σε θερμοκρασίες μεταξύ 5 και 60 βαθμούς Κελσίου.

Η Samsung πιστεύει ότι μπαταρίες που θα αξιοποιούν τις μπάλες γραφενίου, θα μπορούν να έχουν έως και 45% υψηλότερη χωρητικότητα σε σχέση με τις συνήθεις μπαταρίες λιθίου που έχουμε σήμερα και να χρειάζονται μόλις 12 λεπτά για την φόρτισή τους. Αν και η ίδια δεν αποκαλύπτει το αν και πότε θα μπορούσε να κυκλοφορήσει τέτοιες μπαταρίες στην αγορά, ισχυρίζεται ότι μπορεί να κατασκευάσει μπάλες γραφενίου σχετικά οικονομικά στις εγκαταστάσεις της.

Οι μπαταρίες από μαγνήσιο, είναι αποτέλεσμα των ερευνών επιστημόνων στο Joint Center for Energy Storage Research. Οι επιστήμονες δεν προσπαθούν να βελτιώσουν τις μπαταρίες λιθίου, αλλά να αναπτύξουν εντελώς νέας τεχνολογίας μπαταρίες από μαγνήσιο, με τα πρώτα αποτελέσματα να δείχνουν ότι οι μπαταρίες από μαγνήσιο είναι και ασφαλέστερες και μεγαλύτερης χωρητικότητας. Όπως αναφέρουν οι ερευνητές του εργαστηρίου του Μπέρκλεϋ, οι νέες αυτές "Magnesium Intercalation System" μπαταρίες, χρησιμοποιούν νέου τύπου ηλεκτρολύτη στερεάς κατάστασης και αυτό είναι που τις διαφοροποιεί σε σημαντικό βαθμό από τις μπαταρίες που κυκλοφορούν στο εμπόριο σήμερα.

Αναλυτικά η έρευνα στο παρακάτω link:

High magnesium mobility in ternary spinel chalcogenides | Nature Communications

Και σχετικό blog post από τους ερευνητές του Berkeley Lab:

“Holy Grail” for Batteries: Solid-State Magnesium Battery a Big Step Closer