Μια νέα τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας που θα μπορούσε να αποτελέσει εναλλακτική λύση στις μπαταρίες ιόντων λιθίου αναπτύσσουν ερευνητές στην Αυστραλία, με το Πανεπιστήμιο Flinders να παρουσιάζει πρωτότυπο μπαταρίας ψευδαργύρου-ιωδίου με ιδιαίτερα μεγάλη διάρκεια ζωής.
Η ερευνητική ομάδα, σε συνεργασία με εταιρείες του κλάδου, εργάζεται πάνω σε ένα σύστημα αποθήκευσης που βασίζεται σε υδατική μπαταρία ψευδαργύρου-ιωδίου. Σύμφωνα με τα μέχρι τώρα αποτελέσματα, η τεχνολογία μπορεί να φτάσει περισσότερους από 60.000 κύκλους φόρτισης και εκφόρτισης.
Η προσπάθεια έρχεται σε μια περίοδο κατά την οποία η ανάγκη για οικονομικότερες λύσεις αποθήκευσης αυξάνεται, καθώς η ανάπτυξη των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας δημιουργεί μεγαλύτερη ζήτηση για μπαταρίες μεγάλης διάρκειας.
Φόρτιση σε μόλις τρία λεπτά
Το πρωτότυπο χρησιμοποιεί ένα οργανικό πολυμερές χαμηλού κόστους, βασισμένο στην κυκλοδεξτρίνη. Το υλικό λειτουργεί ως «παγίδα» για τις ενώσεις του ιωδίου, περιορίζοντας τη μετακίνησή τους στο εσωτερικό της μπαταρίας και συμβάλλοντας στη σταθερότητα της λειτουργίας της.
Οι ερευνητές αναφέρουν ότι η μπαταρία μπορεί να φορτίσει πλήρως σε περίπου επτά λεπτά και να διατηρήσει χωρητικότητα 200 mAh/g για περισσότερους από 8.000 κύκλους.
Σε ταχύτερη φόρτιση, διάρκειας μόλις τριών λεπτών, η χωρητικότητα διαμορφώνεται στα 150 mAh/g, ενώ η διάρκεια ζωής μπορεί να ξεπεράσει τους 60.000 κύκλους.
Το ιώδιο αποτελεί ένα από τα βασικά στοιχεία της τεχνολογίας, καθώς μπορεί να αποθηκεύσει σημαντική ποσότητα ενέργειας σε σχέση με το βάρος του. Ωστόσο, η ανεξέλεγκτη μετακίνηση ενώσεων ιωδίου στο εσωτερικό μιας μπαταρίας αποτελεί μία από τις βασικές προκλήσεις που πρέπει να αντιμετωπιστούν.
Η χρήση του πολυμερούς με βάση την κυκλοδεξτρίνη αποσκοπεί ακριβώς στον περιορισμό αυτού του φαινομένου, βελτιώνοντας τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
Το πλεονέκτημα του ψευδαργύρου
Σημαντικό πλεονέκτημα για την ανάπτυξη της συγκεκριμένης τεχνολογίας αποτελεί και η διαθεσιμότητα της πρώτης ύλης. Η Αυστραλία διαθέτει περίπου το 20%-28% των παγκόσμιων αποθεμάτων ψευδαργύρου και αποτελεί έναν από τους μεγαλύτερους παραγωγούς και εξαγωγείς του μετάλλου.
Αυτό σημαίνει ότι η χώρα θα μπορούσε να αξιοποιήσει τους εγχώριους πόρους της για την ανάπτυξη συστημάτων αποθήκευσης, περιορίζοντας παράλληλα την εξάρτηση από υλικά που χρησιμοποιούνται στις μπαταρίες ιόντων λιθίου.
«Ως ένας από τους μεγαλύτερους παραγωγούς και εξαγωγείς παγκοσμίως, μπορούμε να αξιοποιήσουμε αυτούς τους πόρους ψευδαργύρου για ασφαλέστερη αποθήκευση ενέργειας», δήλωσε ο Shangxu Jiang, υποψήφιος διδάκτορας στο Πανεπιστήμιο Flinders και πρώτος συγγραφέας της ερευνητικής εργασίας.
Η νέα τεχνολογία βρίσκεται ακόμη σε ερευνητικό στάδιο και απαιτείται περαιτέρω ανάπτυξη πριν από την εμπορική αξιοποίησή της. Ωστόσο, ο συνδυασμός πολύ μεγάλης διάρκειας ζωής, γρήγορης φόρτισης και χρήσης άφθονων υλικών δημιουργεί προοπτικές για εφαρμογές αποθήκευσης ενέργειας μεγάλης κλίμακας.
Πηγή: pv-magazine
