Odkrycie w dziedzinie baterii sodowo-siarkowych
Czy to możliwe, aby bateria sodowo-siarkowa przewyższała parametrami baterię litowo-jonową? Międzynarodowa grupa naukowców uważa, że właśnie dokonała przełomowego odkrycia w tej dziedzinie. Badacze przekonują, że ich nowatorski produkt ma większą pojemność, żywotność i w dodatku będzie tańszy w produkcji!
Czy baterie sodowo-siarkowe to nowy produkt?
Nie do końca. Baterie sodowo-siarkowe (Na-S) istnieją już długo i mają potencjał w zakresie stacjonarnego magazynowania energii w skali sieci. Ich dużą zaletą jest niski koszt.
Dotychczas jednak stanowiły gorszą alternatywę dla powszechnie stosowanych baterii litowo-jonowych. Powodem tego była ich dość niska pojemność oraz krótka żywotność w porównaniu do produktów konkurencyjnych.
Co zrobili naukowcy, aby przezwyciężyć ograniczenia?
Obecne odkrycie naukowców ma szansę zmienić rolę i postrzeganie baterii sodowo-siarkowych na bardziej korzystne. Aby przezwyciężyć dotychczasowe ograniczenia, zespół badawczy wdrożył prosty proces pirolizy i elektrody węglowe. Chodziło o to, aby poprawić reaktywność siarki i odwracalność reakcji między siarką a sodem. Dzięki temu udało się stworzyć baterię, która ma o wiele bardziej satysfakcjonujące parametry.
Naukowcy wyprodukowali i przetestowali baterie na razie w skali laboratoryjnej w zakładzie inżynierii chemicznej Uniwersytetu w Sydney. Teraz zespół planuje ulepszyć swoje rozwiązanie, a następnie je skomercjalizować.
O ile lepsze właściwości ma nowa bateria sodowo-siarkowa?
Nowa bateria sodowo-siarkowa cechuje się znaczenie lepszymi parametrami niż jej starsze propozycje. Przejawia nawet lepsze właściwości niż dobrze nam znane baterie litowo-jonowe.
Przede wszystkim nowa bateria ma cztery razy większą pojemność niż baterie litowo-jonowe! Co istotne, jest również bardziej przyjazna dla środowiska, co współgra z naszymi dążeniami do czystej energii. Ponadto jej wykorzystanie wiąże się ze stosunkowo niskimi kosztami, ponieważ jej produkcja jest po prostu tańsza.
Nasza bateria sodowa może radykalnie obniżyć koszty, zapewniając jednocześnie czterokrotnie większą pojemność. Jest to znaczący przełom w rozwoju energii odnawialnej, który, choć obniża koszty w dłuższej perspektywie, ma kilka barier finansowych wejścia.
dr Shenlong Zhao z Wydziału Inżynierii Chemicznej i Biomolekularnej Uniwersytetu w Sydney
Jakie korzyści mogłoby mieć wykorzystanie nowych baterii?
W związku z niższymi kosztami produkcji decyzja o wdrożeniu nowej baterii sodowo-siarkowej do powszechnego użycia mogłaby istotnie obniżyć koszty przejścia na gospodarkę niskoemisyjną. Baterie tego typu potencjalnie mogłoby zapewnić wydajne rozwiązanie dla dużych systemów magazynowania energii odnawialnej.
Mamy nadzieję, że dostarczając technologię, która obniża koszty, możemy szybciej osiągnąć cel czystej energii. Prawdopodobnie jest to oczywiste, ale im szybciej uda nam się dokonać dekarbonizacji – tym większe mamy szanse na ograniczenie ocieplenia.
dr Shenlong Zhao z Wydziału Inżynierii Chemicznej i Biomolekularnej Uniwersytetu w Sydney
Nowatorski produkt może pomóc również w zwiększeniu bezpieczeństwa energetycznego, ponieważ sód, który jest wykorzystywany do produkcji tej baterii, jest łatwo dostępny – obficie występuje w wodzie morskiej.
Publikacja na temat odkrycia
Naukowcy opisali nową technologię baterii i opublikowali zebrane materiały w Advanced Materials. Tytuł pracy to: „Atomically Dispersed Dual-Site Cathode with a Record High Sulfur Mass Loading for High-Performance Room-Temperature Sodium–Sulfur Batteries”.
Źródła:
Low-Cost, High-Energy Battery Could Change the Decarbonization Game, techbriefs.com
Novel sodium-sulfur battery for renewables storage, pv-magazine.com
A novel sodium-sulphur battery has 4 times the capacity of lithium-ion batteries, interestingengineering.com
Atomically Dispersed Dual-Site Cathode with a Record High Sulfur Mass Loading for High-Performance Room-Temperature Sodium–Sulfur Batteries, Advanced Materials