Nové publikácie
Horčík nahradí lítium v batériách
Posledná kontrola: 02.07.2025
Všetok obsah iLive je lekársky kontrolovaný alebo kontrolovaný, aby sa zabezpečila čo najväčšia presnosť faktov.
Máme prísne smernice týkajúce sa získavania zdrojov a len odkaz na seriózne mediálne stránky, akademické výskumné inštitúcie a vždy, keď je to možné, na lekársky partnerské štúdie. Všimnite si, že čísla v zátvorkách ([1], [2] atď.) Sú odkazmi na kliknutia na tieto štúdie.
Ak máte pocit, že niektorý z našich obsahov je nepresný, neaktuálny alebo inak sporný, vyberte ho a stlačte kláves Ctrl + Enter.
Výskumníci z Toyota Institute (Severná Amerika) navrhli vytvoriť batérie na báze horčíka. Podľa inžinierov je tento prvok celkom vhodný pre batérie, navyše takéto batérie budú bezpečnejšie a efektívnejšie v porovnaní s lítium-iónovými a budú vhodné pre rôzne zariadenia - od telefónov až po autá.
Lítium je na vzduchu vysoko horľavé, takže batérie z neho vyrobené môžu byť nebezpečné. Na zlepšenie bezpečnosti lítium-iónových batérií sa použila metóda kombinácie lítia s grafitovými tyčinkami a zníženie počtu iónov, čo prispelo k nižšej hustote a obmedzilo množstvo uloženej energie.
Horčík je stabilnejší prvok, najmä pri interakcii so vzduchom, a je tiež energeticky náročnejší ako lítium, ale vytvorenie elektrolytu s horčíkom, ktorý dokáže efektívne prenášať energiu, sa ukázalo ako dosť náročné.
Situácia sa dramaticky zmenila, keď Rana Mohtadi, vedúca vedecká pracovníčka v spoločnosti Toyota, začula svojich kolegov diskutovať o problémoch s vytvorením elektrolytu, ktorý by mohol prenášať energiu bez zničenia horčíka, a to ju priviedlo k myšlienke, že vlastnosti materiálov používaných na skladovanie vodíka by sa dali aplikovať na horčíkovú batériu. Rana Mohtadi sa podelila o svoje myšlienky so svojimi kolegami a vedci okamžite začali s výskumom, aby overili Mohtadiho hypotézu.
Podľa vedúceho výskumnej skupiny spoločnosti Toyota nemožno tento objav pripísať jednej osobe, ale je zásluhou viacerých výskumníkov v inštitúte, ktorí pracovali v jednom tíme. Výskumníci už pripravili popis svojej práce a publikovali ho v jednej z vedeckých publikácií. Inžinieri spoločnosti Toyota dúfajú, že ich objav pomôže ďalším vedcom vyvinúť batérie na báze horčíka, ktoré sú vhodné na každodenné používanie a stanú sa rovnako populárnymi ako sú dnes lítium-iónové batérie.
Podľa odborníkov batérie na báze horčíka nedokázali plne využiť svoj potenciál kvôli závislosti od chloridových systémov. Elektrolyty mali značnú anodickú stabilitu, ale deštrukcia kovových komponentov spôsobila zníženie výkonu batérie. Špecialisti spoločnosti Toyota použili anióny bórových klastrov, monokarborán, ktoré produkujú jednoduchý typ horčíkovej soli, ktorá je plne kompatibilná s kovovým horčíkom, a batéria preukázala oxidačnú stabilitu, ktorá výrazne prevyšovala stabilitu éterových rozpúšťadiel. Pasivita a neagresívna povaha horčíkového elektrolytu umožňuje štandardizovať testovacie metódy pre katódu používanú v štandardných plochých batériách. Tento objav otvára nové možnosti pre výskumníkov vo vývoji horčíkových elektrolytov a ich aplikácií.
Výskumníci musia ešte veľa urobiť, kým sa podarí vyvinúť batérie na báze horčíka, pričom predbežné odhady naznačujú, že takéto batérie sa objavia o 15 až 20 rokov.
[