Αναπτύχθηκε νέα μπαταρία νατρίου που μπορεί να φορτιστεί σε δευτερόλεπτα

[deniSun]

Ερευνητές του Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) ανέπτυξαν μια υβριδική μπαταρία ιόντων νατρίου υψηλής ισχύος που μπορεί να φορτιστεί σε δευτερόλεπτα.

Το νάτριο θεωρείται σχεδόν 1000 φορές πιο άφθονο από το λίθιο. Ως εκ τούτου, οι ηλεκτροχημικές συσκευές αποθήκευσης ενέργειας με ιόντα νατρίου είναι πιο ελκυστικές από την παραδοσιακή ηλεκτροχημική αποθήκευση ενέργειας με ιόντα λιθίου.

Με επικεφαλής τον καθηγητή Jeung Ku Kang του Τμήματος Επιστήμης και Μηχανικής Υλικών, η ερευνητική ομάδα ενσωμάτωσε υλικά ανόδου που χρησιμοποιούνται συνήθως στις μπαταρίες με καθόδους κατάλληλες για υπερπυκνωτές.

Ο συνδυασμός αυτός βοήθησε τη μπαταρία να επιτύχει υψηλές αποθηκευτικές ικανότητες και γρήγορους ρυθμούς φόρτισης-εκφόρτισης. Η μελέτη δείχνει ότι η μπαταρία μπορεί να αποτελέσει μια βιώσιμη εναλλακτική λύση επόμενης γενιάς για τις μπαταρίες ιόντων λιθίου.

Αποτελούμενη από τη νεοαναπτυχθείσα άνοδο και κάθοδο, η συναρμολογημένη πλήρης κυψέλη αποτελεί μια υβριδική συσκευή αποθήκευσης ενέργειας ιόντων νατρίου υψηλής απόδοσης, η οποία ξεπερνά την ενεργειακή πυκνότητα των εμπορικών μπαταριών ιόντων λιθίου που διατίθενται στην αγορά. Σύμφωνα με τους ερευνητές, η συσκευή παρουσιάζει τα χαρακτηριστικά της πυκνότητας ισχύος των υπερπυκνωτών.

"Η ανάπτυξη μιας υβριδικής μπαταρίας με υψηλή ενέργεια και υψηλή πυκνότητα ισχύος απαιτεί τη βελτίωση του αργού ρυθμού αποθήκευσης ενέργειας των ανόδων τύπου μπαταρίας, καθώς και την ενίσχυση της σχετικά χαμηλής χωρητικότητας των υλικών καθόδου τύπου υπερπυκνωτή", αναφέρει η ομάδα σε ανακοίνωσή της.

Η μπαταρία μπορεί να ικανοποιήσει την αυξανόμενη ζήτηση για ηλεκτροχημικές συσκευές αποθήκευσης ενέργειας χαμηλού κόστους με υψηλή ενεργειακή πυκνότητα για παρατεταμένη λειτουργία με μία φόρτιση και πυκνότητα ισχύος ταχείας φόρτισης για την κάλυψη ενός ευρέος φάσματος εφαρμογών που κυμαίνονται από κινητές ηλεκτρονικές συσκευές μέσω ηλεκτρικών οχημάτων (EVs) έως συστήματα δικτύου μεγάλης κλίμακας.

Επί του παρόντος, τα διαθέσιμα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας ιόντων νατρίου είναι φτωχά ως προς τη δυνατότητα επαναφόρτισης, καθώς έχουν χαμηλή πυκνότητα ισχύος, ενώ παρέχουν σχετικά υψηλή πυκνότητα ενέργειας. Επί του παρόντος, διατίθενται δύο τύποι συστημάτων αποθήκευσης νατρίου, οι μπαταρίες ιόντων νατρίου (SIB) και οι πυκνωτές ιόντων νατρίου (SIC). Ως εκ τούτου, οι ερευνητές επικεντρώθηκαν στις κυψέλες υβριδικής αποθήκευσης ενέργειας ιόντων νατρίου (SIHES).

Τα SIHES μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα διαφορετικά παράθυρα δυναμικού των καθόδων τύπου πυκνωτή και των ανόδων τύπου μπαταρίας. Έχει προσελκύσει μεγάλη προσοχή επειδή αυτό το σύστημα αποθήκευσης, κατ' αρχήν, θα μπορούσε να επιτρέψει ταυτόχρονα υψηλή ενεργειακή πυκνότητα και πυκνότητα ισχύος ταχείας επαναφόρτισης.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, το SIHES μπορεί να επιτύχει ενεργειακή πυκνότητα 247 Wh/kg και πυκνότητα ισχύος 34,748 W/kg. Ο καθηγητής Kang δήλωσε ότι η έρευνα αντιπροσωπεύει μια σημαντική ανακάλυψη για την υπέρβαση των σημερινών περιορισμών των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας. Προβλέπει ευρύτερες εφαρμογές σε διάφορες ηλεκτρονικές συσκευές, συμπεριλαμβανομένων των ηλεκτρικών οχημάτων.

Είναι πιθανό να είναι χρήσιμο για εφαρμογές ταχείας φόρτισης που κυμαίνονται από ηλεκτρικά οχήματα έως έξυπνες ηλεκτρονικές συσκευές και αεροδιαστημικές τεχνολογίες.

Η μελέτη, την οποία συνέγραψαν οι υποψήφιοι διδάκτορες του KAIST Jong Hui Choi και Dong Won Kim, δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Energy Storage Materials.

πηγή via DeepL

[Hetfield]

Η καλυτερη μπαταρια ιοντων λιθιου εχει ενεργειακη πυκνοτητα ~300 Wh/kg.

[Slammer]

H χρηση του νατρίου για μπαταρίες, ακόμα κι αν προσφέρει πιο χαμηλή πυκνότητα ενέργειας από το Λίθιο, θα είναι επανάσταση τη παρούσα στιγμή. Μιλάμε για ενα υλικό πρακτικά ανεξάντλητο και φθηνό.

[Hetfield]

Για καλο το εγραψα βασικα. Δεν ειναι και πολυ μακρια απο τις μπαταριες ιοντων λιθιου.

[Veldrin]

Διαβάζω το άρθρο στο περιοδικό.

https://www.sciencedirect.com/scienc...05829724001958

100% efficiency μετά από 5000 cycles. Πολύ καλά νέα για όλο τον πλανήτη, αν επιβεβαιωθούν τα ευρήματα τους και από μελλοντικές έρευνες.

[fadasma]

Το ΑΙ δε θα έπρεπε να έχει ανακαλύψει κάτι νέο ώς τώρα;

[Korakios]

Να δούμε πότε θα περάσει σε ρεαλιστική χρήση καθώς και κόστος

[Slammer]

Σε αυτά πάντα το σημαντικό είναι πως θα μεταφερθεί μια ανακάλυψη από το ερευνητικό επίπεδο στο βιομηχανικό και στην εκμετάλλευση της. Ποιοί θα κερδίσουν και πόσο, ποιοί θα ενοχληθούν και τι θα κάνουν γι αυτό..... είδωμεν.... Σκεφτείτε τι επενδυσεις γίνονται για το λίθιο, διακρατικές συμφωνίες κλπ, δεν αλλάζουν αυτά από τη μια μέρα στην άλλη. Βεβαια ότι να γίνει με το Νάτριο, το πιο πιθανό σενάριο θα είναι οι μπαταρίες Νατρίου να συνυπάρχουν με τις μπαταρίες Λιθίου, με τις δευτερες να επιλλέγονται σε πιο premium φορητές συσκευές κλπ

[Pixel 57]

Ανακαλύψεις "εργαστηρίου" έχουμε δει πολλές. Το πρόβλημα είναι η βιομηχανική εφαρμογή. Μέχρι τώρα καμία απο αυτές δεν έχει καταφέρει να περάσει σε αυτό το στάδιο.

[famous-walker]

Διπλασια σχεδον πυκνοτητα σε σχεση με αυτο που ειναι ηδη εμπορικα διαθεσιμο. Εχει ψωμι η ιστορια.

[netblues]

Το ΑΙ δε θα έπρεπε να έχει ανακαλύψει κάτι νέο ώς τώρα;

Το ΑΙ ειναι ενα εργαλειο που επεξεργαζεται πληροφορια. Η πρωτογενης ευρενα ειναι αλλο πραγμα. Μπορει να αξιοποιησει και το αι, αλλα το ΑΙ ΔΕΝ μπορεί να παράξει βελτιωμενες μπαταριες νατριου με κανενα τροπο. Η εξελιξη των τρόπων αποθήκευσης είναι συνεχής. Και οσο οι αναγκες αυξανονται, τοσο περισσοτερα λεφτα ξοδευονται στην ερευνα. Μικρα βηματα καθε φορά. Ευτυχως οι μπαταριες δεν ειναι φαρμακα, οπότε οι χρονοι μεχρι να γινουν εμπορικα προιόντα δεν ειναι τεραστιοι. Στα φαρμακα επρεπε να ερθει ο covid για να εξελιχθει το mrna σε 4 χρονια οσο δεν εξελιχθηκε τα τελευταια 30 Η ηλεκτροκινηση αλλα και η αποθηκευση της φωτοβολταικης/αιολικης παραγωγης ειναι οι νεες σχετικα αναγκες που οδηγουν τις εξελιξεις.

[Veldrin]

Σε αυτά πάντα το σημαντικό είναι πως θα μεταφερθεί μια ανακάλυψη από το ερευνητικό επίπεδο στο βιομηχανικό και στην εκμετάλλευση της. Ποιοί θα κερδίσουν και πόσο, ποιοί θα ενοχληθούν και τι θα κάνουν γι αυτό..... είδωμεν.... Σκεφτείτε τι επενδυσεις γίνονται για το λίθιο, διακρατικές συμφωνίες κλπ, δεν αλλάζουν αυτά από τη μια μέρα στην άλλη. Βεβαια ότι να γίνει με το Νάτριο, το πιο πιθανό σενάριο θα είναι οι μπαταρίες Νατρίου να συνυπάρχουν με τις μπαταρίες Λιθίου, με τις δευτερες να επιλλέγονται σε πιο premium φορητές συσκευές κλπ

Αλλάζουν αύριο το πρωί, γιατί τα supply chains λιθίου πχ τα ελέγχει η Κίνα.

Επίσης το KAIST συνεργάζεται άμεσα με την LG Chem.

Πάντως είναι όντως πολύ νωρίς.

[famous-walker]

Αλλάζουν αύριο το πρωί, γιατί τα supply chains λιθίου πχ τα ελέγχει η Κίνα.

Επίσης το KAIST συνεργάζεται άμεσα με την LG Chem.

Πάντως είναι όντως πολύ νωρίς.

Αναρωτιεμαι αν ενας λογος που επιμενουν σε υδρογονο εκει που δεν εχει νοημα ειναι και αυτος. Περα απο τους πετρελαιαδες δηλαδη που με το υδρογονο διατηρουν μερος της πιτας.

[BlueChris]

Αναρωτιεμαι αν ενας λογος που επιμενουν σε υδρογονο εκει που δεν εχει νοημα ειναι και αυτος. Περα απο τους πετρελαιαδες δηλαδη που με το υδρογονο διατηρουν μερος της πιτας.

Μπορεί ναι... πάντως το νέο είναι πολύ καλό.
Κορεάτες είναι πάντως ε? όχι Κινέζοι που νόμιζα στην αρχή.

[konenas]

Ενθαρρυντικό!
Ας ξεφύγουμε από το τοξικότατο λίθιο πια.