Μπαταρίες λιθίου – αέρα αποθηκεύουν τετραπλάσια ποσότητα ενέργειας

Οι μπαταρίες λιθίου – αέρα μπορούν να αποθηκεύσουν τετραπλάσια ποσότητα ενέργειας συγκριτικά με τις συμβατικές, όμως η ανάπτυξή τους μέχρι σήμερα περιοριζόταν από ποικίλους παράγοντες με κυριότερο τη δυσκολία να παρατηρήσει κανείς άμεσα τι ακριβώς συμβαίνει στο εσωτερικό τους όταν αυτές οι μπαταρίες φορτίζονται και αποφορτίζονται.
 
Ωστόσο, μια νέα τεχνική που ανέπτυξαν ερευνητές του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Μασαχουσέτης (MIT) υπόσχεται να επιλύσει το πρόβλημα, καθιστώντας δυνατή την παρατήρηση της ηλεκτροχημικής δραστηριότητας στις μπαταρίες λιθίου – αέρα.
Τα κενά γνώσης σχετικά με τις αντιδράσεις λιθίου και οξυγόνου υπονομεύουν πρακτικά την ανάπτυξη μπαταριών λιθίου – αέρα, οι οποίες εκτιμάται ότι θα μπορούσαν να συμβάλλουν ουσιαστικά στο πρόβλημα της αποθήκευσης ενέργειας λόγω της αυξημένης αποδοτικότητάς τους συγκριτικά με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου.
Το βασικό ελάττωμα των μπαταριών λιθίου – αέρα που αναπτύχθηκαν μέχρι σήμερα είναι ότι χάνουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας κατά τη διαδικασία της φόρτισης και της αποφόρτισης, ενώ ο κύκλος ζωής τους είναι περιορισμένος.
Ωστόσο, εκτιμάται ότι η νέα μέθοδος για τη λεπτομερή μελέτη των αντιδράσεων στο εσωτερικό τους θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να σχεδιάσουν βελτιωμένες μπαταρίες λιθίου – αέρα, οι οποίες εμποδίζουν την απώλεια ενέργειας κατά τη φόρτιση και την αποφόρτιση.
Οι αντιδράσεις που πραγματοποιούνται στο εσωτερικό μιας συμβατικής μπαταρίας λιθίου – αέρα είναι περίπλοκες.
Για να διαπιστωθεί τι πραγματικά συμβαίνει κατά τη διαδικασία της φόρτισης και της αποφόρτισης, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ακτίνες Χ υψηλής έντασης σε πείραμα που πραγματοποιήθηκε στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley στην Καλιφόρνια.
Μέσω των ειδικών ακτίνων Χ οι ερευνητές κατάφεραν να μελετήσουν τις ηλεκτροχημικές αντιδράσεις στην επιφάνεια των ηλεκτροδίων, καθώς και τις αντιδράσεις λιθίου και οξυγόνου την ώρα που μεταβαλλόταν η τάση στην κυψέλη.
Βασικό συμπέρασμα της μελέτης είναι ότι η λύση βρίσκεται στα οξείδια μετάλλων, τα οποία βοηθούν τη μπαταρία να διατηρήσει υψηλές αποδόσεις έπειτα από πολλούς κύκλους λειτουργίας.
Η μέθοδος παρατήρησης που ανέπτυξαν οι ερευνητές του MIT αναμένεται να δώσει νέες προοπτικές στην αποθήκευση ενέργειας.
More from Χαράλαμπος Δαμαλάς

Επειδή θα πρέπει να μετρήσετε…

Η λογική εξήγηση είναι ότι, εάν εργάζεστε με τα εργαλεία, θα χρειάζεστε...
Read More