Horčíkové batérie možno bezpečnejšie alternatívu k lítiu

Váš telefón, váš notebook, nový Roadster spoločnosti Tesla, a dokonca aj váš bratranec vape všetci bežia na lítium-iónových batériách. Tieto mocenské bunky spôsobujú, že technologický svet okolo nás sa otáča, je tu jeden malý problém: Je známe, že explodujú.

Tím vedcov na misii, aby váš smartphone odbočil do granátu, pravdepodobne urobil veľký pokrok na jednom z obľúbených kandidátov na výmenu lítia: prvok jeden stĺpec nad a jeden riadok nadol v periodickej tabuľke, horčík.

Podrobnejšie v dokumente uverejnenom v tomto týždni Komunikácia s prírodou, výskumníci pre ministerstvo energetiky objavili pevný vodič zvaný magnézium scandium selenid spinel, ktorý by mohol napájať váš laptop rovnako ako lítium-iónové batérie, bez akéhokoľvek bezpečnostného rizika.

Je dôležité nájsť náhradu batérie, ktorá môže konkurovať lítium-iónovým výkonom. Koniec koncov, okrem občasnej horľavosti - a áno, je to veľké „okrem“ - lítium-iónových batérií sú dosť veľké. Sú naozaj energeticky husté, čo znamená, že dokážu uložiť veľa energie v malom priestore a nestratia svoje poplatky nikde v blízkosti tak rýchlo ako iné chemické zariadenia.

Elektrolyt alebo kvapalina v lítium-iónových batériách, ktoré prenášajú náboj medzi kladným a záporným akumulátorom - anódou a katódou - je to, čo ich robí tak nebezpečnými. Problém je najmä v tom, že ide o kvapalinu, ktorá môže spôsobiť nebezpečnú nestabilitu batérie.

Tento nový horčíkový vodič je pevný, čo ho robí omnoho odolnejším voči ohňu. Nielenže je to bezpečnejšie, ale je tiež na rovnakej úrovni ako jeho lítiový náprotivok, pokiaľ ide o hustotu energie.

Po tom, čo to zistil, pôvodný výskumný tím dostal nejakú pomoc od vedcov z Massachusetts Institute of Technology a Národného laboratória Argonne. Tento interdisciplinárny tím bol schopný overiť, že tento horčíkový materiál môže v skutočnosti zapnúť vašu elektroniku.

Aj keď tento objav ukázal veľký potenciál, ešte stále existujú nejaké zlomy, ktoré by sa dali pred tým, ako sa dajú použiť na pohon najnovších vozidiel Tesly. Horčíková látka zažíva únik elektrónov, čo znamená, že stratí náboj, aj keď sa nepoužíva.

"Toto má pravdepodobne ešte dlhú cestu, kým si z nej môžete vyrobiť batériu, ale je to prvá ukážka, pomocou ktorej môžete vyrobiť pevné materiály s veľmi dobrou mobilitou horčíka," uviedol Gerbrand Ceder, spoluautor článku, povedal vo vyhlásení. „Magnézium sa predpokladá, že sa pomaly pohybuje vo väčšine pevných látok, takže nikto si nemyslel, že by to bolo možné.“

Kým vedci nepochopia, ako tento nový zdroj energie prestať vyčerpávať šťavu, tak rýchlo lítium-ión bude aj naďalej vládnuť technológii, ktorú používame na dennej báze. Nikto nechce, aby ich elektrické auto vybuchlo, keď je zaparkované.