Keď sa svet bude uberať smerom k výrobe čistej energie, potreba čistých batérií pre dopravu sa nepochybne zvýši. Zatiaľ najefektívnejším riešením, ktoré máme, sú lítium-iónové batérie, ktoré však majú veľa nevýhod.
Sodné iónové batérie majú ako alternatívu obrovský potenciál, ale ich technológia spôsobuje vedcom veľa bolesti hlavy. Teraz sa vedci zo Ženevskej univerzity domnievajú, že ich vyriešili.
Problémy s lítium-iónovou batériou boli mnohokrát diskutované. Nie sú príliš bezpečné, pretože ich tekutý elektrolyt sa môže vznietiť pri rôznych nehodách. Samotné lítium sa navyše nachádza v pomerne malej časti Zeme. Vedci tvrdia, že to bude v budúcnosti predstavovať rovnaké geopolitické problémy ako ropa v súčasnosti. Nakoniec, s pokrokom v technológiách musíme vždy hľadať lepšie riešenia.
Sodík, ktorý je susedom lítia v periodickej sústave prvkov, je dobrým kandidátom na nahradenie tohto vzácneho a vzácneho kovu. Všade máme veľa sodíka. Aspoň teoreticky by mohli byť sodíkové iónové batérie bezpečnejšie a výkonnejšie, keby sa použil pevný elektrolyt. Existuje však jeden problém - sodík je ťažší ako lítium, čo mu sťažuje prechod cez elektrolyt.
Už v rokoch 2013 - 2014 japonskí a americkí vedci zistili, že hydroboritany môžu byť vynikajúcimi elektrolytmi pre sodíkové batérie, ale až po dosiahnutí teploty 120 ° C. Tieto teploty sú pre každodenné batérie jednoducho neprijateľne vysoké, ale vedci v Ženeve, ktorí pracujú s hydroboritanmi už celé desaťročia, videli riešenie tohto problému.
Ženevskí kryštalografi (kryštalickí chemici) začali zlepšovať hydroboritanový elektrolyt a dosiahli vynikajúce výsledky.
„Hydroboritanový elektrolyt sme mohli použiť v teplotnom rozmedzí od izbovej teploty do 250 ° C bez akýchkoľvek bezpečnostných obáv,“ uviedol Radovan Černý, projektový manažér.
Vedci tiež privítali skutočnosť, že sodíkové iónové batérie, ktoré vyvíjajú, budú ešte výkonnejšie.
Ako to vedci dokázali? Odpoveď na túto hádanku sa našla v chaose. Kryštalografi zamenili zvyčajne čisté zloženie hydroboritanov vytvorením guľôčok bóru a negatívne nabitého vodíka. Medzery medzi nimi boli dostatočne veľké na to, aby sa kladne nabité ióny sodíka mohli pohybovať medzi jednou elektródou a druhou. Zmiešaná formulácia, aj keď je neúčinná, umožňuje sodíkovým iónom voľný pohyb.
Vedci tvrdia, že vyvíjajú ideálnu batériu na báze pevného elektrolytu s nedokonalou štruktúrou. Pred výrobou a testovaním takýchto batérií je ešte veľa práce. Ale prvé výsledky sú naozaj dobré.
Sodno-iónové batérie môžu nahradiť lítium-iónové články, čo ich robí bezpečnejšími, lacnejšími a ekologickejšími.