Levandule místo lithia: Vědci právě přepsali pravidla baterií

Levandule místo lithia: Vědci právě přepsali pravidla baterií

Zdroj obrázku: NewAfrica / Depositphotos

Vědci z Institutu Maxe Plancka objevili, že složka levandulového oleje – linalool – může výrazně zlepšit výdrž a stabilitu sodíko-sirných baterií. Tento přístup nabízí levnější, ekologičtější alternativu k lithiovým článkům a otevírá dveře k udržitelnějšímu ukládání obnovitelné energie.


Tým z Institutu Maxe Plancka přišel s inovativním nápadem, jak najít atraktivní látku pro baterie: využívá linalool, složku levandulového oleje, která by mohla zlepšit sodíko-sirné baterie. Záměrem je využít tyto baterie k ukládání energie z obnovitelných zdrojů, protože využívají hojnější materiály než lithium a kobalt a z dlouhodobého hlediska se mohou stát udržitelnějšími.

Linalool je terpen, který se nachází nejen v levanduli, ale také ve více než 200 dalších druzích rostlin, včetně máty peprné a skořice. Tato sloučenina je známá pro svou květinovou vůni a uklidňující vlastnosti, ale nyní se zkoumá její potenciál v technologii baterií.

Související článek

Bojíte se pavouků? Skutečnou hrůzou by byl svět bez nich
Bojíte se pavouků? Skutečnou hrůzou by byl svět bez nich

Málokterý tvor vzbuzuje tak niterné reakce jako pavouk lezoucí po stěně ložnice nebo štír schovávající se pod kamenem. Přinejmenším odpor, strach nebo nepříjemné pocity.

Velkým problémem síry je často jev známý jako „shuttling“, kdy se tvoří polysulfidy, které putují článkem, reagují tam, kde by neměly, a rychleji degradují baterii. Podle studie je řešením uzavřít tuto síru do uhlíkové „klece“ vytvořené z linaloolu a samotné síry. Ta využívá k plnění tohoto úkolu nanopóry, které zadržují polysulfidy.

Síra jako skutečná alternativa

Nejdůležitější je zajistit, aby klec zachycovala velké látky, ale propouštěla malé ionty sodíku. To by umožnilo nabíjení a vybíjení baterie bez blokování. Při jejich testech články dokázaly po 1 500 cyklech udržet, což je obrovský skok oproti obvyklým číslům u sodíku a síry. Zlepšuje se také užitečná kapacita, protože síra zůstává lépe využitelná v reakci.

Použití síry v bateriích není nová myšlenka, ale nedávný pokrok překonal některé z nejkritičtějších problémů, jako je stabilita a účinnost. Sírové baterie mají potenciál být ekonomičtější a šetrnější k životnímu prostředí, protože síra je hojným vedlejším produktem ropného průmyslu.

Tým tedy hovoří o 600+ mAh na gram katody, ale základní sdělení je ještě silnější (a jednodušší na pochopení): velké síťové baterie nemusí potřebovat lithium, ale levnou a hojnou chemii. Ve skutečnosti nezáleží na tom, zda váží více nebo zabírá více místa, pokud je nakonec praktičtější a funkčnější.

Jak už to v oblasti baterií bývá, to nejtěžší nás teprve čeká. Po experimentech je čas na výrobu ve velkém měřítku, zajištění bezpečnosti a zaručení přijatelných nákladů – tři věci, které prokáží, že výkon obstojí i mimo laboratoř. Pokud se to podaří, mohla by síra získat významné postavení jako reálná alternativa stacionárních úložišť, tedy v oblasti, kde na životnosti záleží stejně jako na hustotě.

Kromě toho by vývoj takových baterií mohl snížit závislost na kritických materiálech, jako je lithium a kobalt, jejichž těžební procesy mají značný dopad na životní prostředí. Přechod k udržitelnějším technologiím má zásadní význam pro zmírnění změny klimatu a přechod k ekologičtější budoucnosti.

Zdroje článku

arstechnica.com
#