Revolucija u čvrstim baterijama: natrij i sumpor

Španjolski istraživači nedavno su razvili inovativnu čvrstu bateriju sastavljenu od natrija i sumpora. Ova nova kemijska kompozicija mogla bi značajno riješiti ključne probleme vezane uz ovu vrstu tehnologije. Nova baterija može izdržati čak 2.000 ciklusa punjenja i pražnjenja.

Čvrste baterije donose niz prednosti, ali se suočavaju s jednim velikim nedostatkom: brzo se degradiraju. Istraživači sa Sveučilišta u Cordobi možda su pronašli rješenje. Oni su stvorili bateriju u kojoj je natrij zamijenio litij u anodi, dok je sumpor zadržan u katodi umjesto nikla, omogućujući time dugotrajnije korištenje.

Ova kemijska struktura nije nova, ali do sada je funkcionirala samo na temperaturama blizu 300 stupnjeva. Ova nova otkrića španjolskih istraživača omogućila su bateriji rad na sobnoj temperaturi, što donosi nekoliko značajnih prednosti. Takva baterija može izdržati dulje od litij-ionskih tehnologija i eliminira potrebu za korištenjem rijetkih zemalja.

Zamjena litija u anodi s natrijem, koji je mnogo dostupniji, izgleda da rješava više problema. Međutim, natrij je veći atom od litija, što otežava njegovu mobilnost tijekom punjenja i pražnjenja baterije. Taj problem riješen je korištenjem metalno-organskog okvira, temeljenog na željezu, koji se nalazi u katodi uz sumpor.

Zahvaljujući ovoj vrlo poroznoj strukturi i kvalitetama željeznog atoma, tim je uspio napuniti i isprazniti bateriju više od 2.000 puta tijekom laboratorijskih testova. Prema riječima Álvara Caballeroa, jednog od autora studije, "litijска baterija se puni svaka 3 dana, što iznosi 120 punjenja godišnje. Na taj način, naša čvrsta baterija mogla bi raditi do 15 godina."