Baterie z cieczą jonową

Amerykański Departament Energii przekazał 5,13 miliona dolarów firmie Fluidic Energy, która powstała dzięki pracom naukowców z Arizona State University. Firma obiecuje wyprodukowanie baterii, które będą trzykrotnie tańsze od urządzeń litowo-jonowych, a jednocześnie będą charakteryzowały się 11-krotnie większą gęstością energetyczną.

Jak zapewnia profesor Cody Friesen, jonowo-powietrzna bateria typu Metal-Air Ionic Liquid pozwoli, dzięki wykorzystaniu cieczy jonowych, poradzić sobie z większością problemów, z jakimi dotychczas borykały się powietrzne baterie.

Obecnie produkowane baterie powietrzne korzystają z elektrolitu opartego na wodzie. Rozwiązanie takie ma jednak tę wadę, że woda może wyparować, a ponadto charakteryzuje się ona niską stabilnością elektrochemiczną, co powoduje, iż zaczyna się rozkładać już przy napięciu wyższym od 1,23 wolta.

Z problemami tymi amerykańscy naukowcy próbują sobie poradzić od ćwierć wieku Na początku lat 80. lotnictwo USA eksperymentowało z cieczami jonowymi. To wspaniałe ciecze. Jeśli popatrzysz na nie, gdy są zamknięte w butelce, wyglądają jak woda, z tym wyjątkiem, że są bardziej lepkie. Nie są ulotne, nie parują, są fizycznie stabilne i dobrze przewodzą prąd elektryczny - mówi John Wilkes, szef wydziału chemii US Air Force Academy i ekspert od cieczy jonowych.

Z kolei profesor Friesen, który przez ostatnich kilka lat wypróbowywał różne ciecze jonowe jako elektrolit mówi, że dzięki nim baterie nie tylko będą dłużej działały (zniknie bowiem problem parowania), ale zyskają też na gęstości elektrycznej. Zachowują one bowiem stabilność elektrochemiczną nawet do pięciu woltów, a więc pozwalają na wykorzystanie lepszych materiałów niż cynk. Dlatego też Friesen mówi, że jego firma, Fluidic Energy, stworzy za uzyskany od DoE grant baterie o gęstości od 900 do 1600 watogodzin na kilogram. Gęstość energetyczna obecnie stosowanych baterii litowo-jonowych wynosi nie więcej niż 160 Wh/kg.

Obecnie największą wadą cieczy jonowych jest fakt, iż są one produkowane w niewielkich ilościach, a zatem są drogie. Friesen mówi jednak, że gdy rozpocznie się masowa produkcja takich cieczy, ich ceny spadną.

Jeśli Amerykanom uda się dotrzymać słowa i powstaną zapowiadane przez nich baterie typu Metal-Air Ionic Liquid, to np. na naszych drogach zobaczymy samochody zdolne do pokonania 650-800 kilometrów na pojedynczym ładowaniu.


kopalniawiedzy.pl