Μπαταρίες ιόντων οξυγόνου: Φθηνότερες, ασφαλέστερες και με μεγαλύτερη διάρκεια ζωής

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Βιέννης κάνουν μία νέα ανακάλυψη, η οποία αναμένεται να αποτελέσει σημαντικό σταθμό στην πορεία των ηλεκτρικών οχημάτων και της αυτοκινητοβιομηχανίας γενικότερα, όταν εξελιχθεί καταλλήλως. Πρόκειται για έναν νέο τύπο μπαταριών, οι οποίες προσφέρουν μεγάλη ανθεκτικότητα, δεν είναι εύφλεκτες και δε χρησιμοποιούν σπάνιες και ακριβές πρώτες ύλες.

MUST READ

Η Renault «πετάει» με την Airbus για την κατασκευή μπαταριών στερεού τύπου

Μπαταρίες στερεού τύπου για Ford και BMW

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι πράγματι αυτές που έχουν αυτή τη στιγμή το μονοπώλιο στην αγορά των EV, κυρίως επειδή, μέχρι τώρα, δεν υπήρχε καμία άλλη πρόταση που να συνδυάζει πολλά από τα βασικά τους πλεονεκτήματα. Την ίδια στιγμή ωστόσο υπάρχουν αρκετά ζητήματα που χρειάζονται λύσεις, όπως για παράδειγμα η περιορισμένη χωρητικότητα, ο κίνδυνος φωτιάς, αλλά και η επικινδυνότητά τους για το περιβάλλον, όσον αφορά στον τρόπο που παράγονται, και την εκτεταμένη χρήση ορυκτών μετάλλων.

Ο χώρος των μπαταριών όμως εξελίσσεται συνεχώς, με νέες τεχνολογίες να έρχονται στο φως. Η 3D εκτύπωση ξεκινά να είναι χρήσιμη και στην κατασκευή των EV, ενώ οι μπαταρίες στερεού τύπου χρησιμοποιούνται από όλο και περισσότερες αυτοκινητοβιομηχανίες. 

Οι μπαταρίες ιόντων οξυγόνου

Οι συμμετέχοντες στην έρευνα του Πανεπιστημίου της Βιέννης, αξιοποίησαν την τεχνολογία πίσω από τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, αντικαθιστώντας το λίθιο με οξυγόνο. Οι μπαταρίες ιόντων οξυγόνου έρχονται να λύσουν πολλά από αυτά τα προβλήματα. «Έχουμε μεγάλη εμπειρία με τα κεραμικά υλικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην κατασκευή κυψελών καυσίμου εδώ και αρκετό καιρό,» είπε ο Alexander Schmid, επικεφαλής του Ινστιτούτου Χημικών Τεχνολογιών και Ανάλυσης του TU Wien. «Αυτό μας έδωσε την ιδέα να διερευνήσουμε εάν αυτά τα υλικά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν και στην παραγωγή μπαταριών».

Πράγματι, τα κεραμικά υλικά στα οποία αναφέρεται ο Schmid έχουν τη ικανότητα να απορροφούν και να αποδεσμεύουν τη διπλάσια ποσότητα αρνητικά φορτισμένων ιόντων οξυγόνου, κι όταν σε αυτά, εφαρμόζεται η τάση του ρεύματος, τα ιόντα μεταφέρονται από το ένα υλικό στο άλλο, δημιουργώντας ένα κλειστό κύκλωμα ηλεκτρικού ρεύματος.

«Η βασική αρχή μοιάζει πολύ με αυτή των μπαταριών ιόντων λιθίου, όμως τα δικά μας υλικά προσφέρουν μία σειρά από σημαντικά πλεονεκτήματα,» είπε ο Jurgen Fleig, καθηγητής του Πανεπιστημίου. Σύμφωνα με τους εμπλεκόμενους στο πρότζεκτ, η πρωτότυπη μπαταρία τους χρησιμοποιεί λανθάνιο, αντί γιακοβάλτιο ή νικέλιο, κάτι το οποίο ενδέχεται να αντικατασταθεί, αφού δεν αποτελεί το πιο σύνηθες υλικό, ούτε και το πιο σπάνιο όμως.

Μεγαλύτερη διάρκεια ζωής

Οι συγκεκριμένες μπαταρίες μπορούν επίσης να προσφέρουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, σε σχέση με τις ιόντων λιθίου. Αυτό έγκειται στο γεγονός ότι, σε αντίθεση με άλλων τύπων μπαταρίες, αυτές έχουν μεγαλύτερη «ανεκτικότητα» όσον αφορά στον αριθμό επαναφορτίσεων που μπορούν να δεχτούν πριν μειωθεί η χωρητικότητα και η απόδοσή τους.

Βέβαια, όλες οι πρωτοποριακές λύσεις έρχονται με ένα τίμημα. Στις μπαταρίες ιόντων οξυγόνου, αυτό βρίσκεται στο ότι δεν ενδείκνυται για smartphones ή ηλεκτρικά αυτοκίνητα, στην τωρινή τους μορφή, επειδή μπορούν να αποθηκεύσουν μόλις το 1/3 της ενέργειας, σε σχέση με τις μπαταρίες ιόντων λιθίου, και λειτουργούν σε θερμοκρασίες μεταξύ 200 και 400 βαθμών Κελσίου.

Το Πανεπιστήμιο της Βιέννης έχει ήδη υποβάλει την πατέντα του συστήματος, το οποίο θα μπορούσε να φανεί ιδιαίτερα χρήσιμο για την τροφοδότηση μεγάλων πάνελ ηλιακής ενέργειας, ή ανεμογεννητριών.

Μπορείτε να διαβάσετε την επίσημη και λεπτομερή δημοσίευση των ευρημάτων του Πανεπιστημίου εδώ.