Na Purdue byly vyřešeny vážné nedostatky sodíkovo-iontových akumulátorů

Mobilní elektronika dnes využívá ve valné většině případů akumulátory vytvořené z lithia, přičemž tento prvek není na Zemi zastoupen ve zrovna hojném množství. Nejvíce se těží v Austrálii a Jižní Americe, nicméně i u nás máme mít celkem slušné zásoby lithia, a to asi 840 tisíc tun, což nás řadí v celosvětovém měřítku na 11. místo. Na celém světě pak mají existovat zásoby přibližně 53 milionů tun, ovšem to samozřejmě neznamená, že mohou být snadno dostupné. Pokud se mají v automobilovém průmyslu rozšířit elektrovozy ukládající energii do baterií využívajících aktuální technologie, lithia by brzy mohl být nedostatek, a tak se přirozeně hledá náhrada. 

 

 

Ve skupině alkalických kovů narazíme hned po lithiu na sodík, který je jako šestý nejhojnější prvek v kůře Země velice snadno dostupný. Ostatně tu máme plné oceány a moře sodíku, přičemž ten s lithiem sdílí řadu chemických vlastností. Proč se tedy nedá snadno využít v bateriích? 

 

Jde především o jeho divoké reakce s ostatními komponentami baterií, které dosud znemožnily nasazení sodíkovo-iontových baterií. Ostatně i lithium-iontové baterie mohou být nebezpečné, tak co teprve ještě divočejší sodík? Jialiang Tang z Purdue University byl jedním z těch, kteří se zaměřili na vyřešení problémů při nabíjení těchto baterií, aby nehrozila jejich exploze a energie byla uchována bezpečně. 

 

Jak zástupci Purdue vysvětlují, problém je ten, že sodíkové ionty se "přilepí" k uhlíkové anodě, namísto aby cestovaly směrem ke katodě, a vytvoří strukturu označovanou jako SEI (Solid Electrolyte Interface). Tato sodíková obálka na anodě pak znemožní řádné nabíjení baterie. Jaké je tedy řešení? Pozoruhodně jednoduché. 

 

Výzkumníci z Purdue navrhli využít sodík v podobě prášku, který bude obalovat uhlíkovou anodu a znemožní vytvoření SEI. Sodíkový prášek je kvůli své vznětlivosti tvořen v prostředí naplněném argonem, a to pomocí ultrazvukových vln, které materiál nadrtí a posléze je zchlazen a zamíchán do hexanového roztoku. 

 

Výsledná suspenze se pak může aplikovat na katodu a anodu baterie a dle výzkumníků stačí jen pár kapek na to, aby sodíkovo-iontové články fungovaly správně a dokázaly se stabilně nabíjet a vybíjet. To celé navíc vyžaduje jen mírné modifikace ve výrobním procesu, takže má jít o celkově slibnou metodu toho, jak posunout tuto technologii blíže k uvedení do praxe. Jak ale dobře víme, je celkem možné, že o ní už nikdy neuslyšíme. 

 

Zdroj: Hexus.net