Baterie, które żyją wiecznie?

Baterie, które żyją wiecznie?

Obecnie wszystkie urządzenia typu smartfony, tablety czy nawet auta elektryczne opierają się na bateriach litowo-jonowych. Jednakże ich żywotność wynosi ok. 3 lata. Po tym czasie, nie dają się już ładować. Z powodu ceny, ludzie wolą kupić nowy sprzęt, niż je wymieniać. Ale czy istnieją baterie, które będą działać na zawsze? Okazuje się, że tak. Naukowcy właśnie wymyślili na to sposób.

Nietradycyjny materiał
Bateria, składa się z dwóch elektrod- katody i anody. Anoda (minus) wydziela elektrony, natomiast katoda (plus) je gromadzi. Jednak po setkach ładowań, bateria traci zdolność przechowywania energii. Dlaczego? Przyczynia się do tego zanikanie litu z katody.
By móc zastąpić lit, naukowcy przez lata badali nanodruty wykonane z różnego rodzaju metali. Nanodrut to włókno znacznie cieńsze od ludzkiego włosa.
Do stworzenia katody, potrzeba wielu nanodrutów. Aczkolwiek, dzięki temu taka bateria jest mniejsza i ma większą moc. Same nanodruty niestety nie wydłużą trwałości katody. W celu zmagazynowania energii, pokrywa się je warstwą tlenku manganu. Jednak przy wielokrotnym ładowaniu warstwa zaczyna być krucha i ostatecznie odpadnie. Mya Le Thai, studentka uniwersytetu California znalazła jednak rozwiązanie na to.

Nowe podejście
Mya tworzy nanodruty ze złota, ponieważ metale mają skłonność do korozji. Następnie pokrywa je warstwą tlenku manganu i zanurza w specjalnym żelu. To on jest kluczem do sukcesu. Działa jak elektrolit. Zawiera niemetaliczne jony, które mogą przenosić ładunki elektryczne. Najprawdopodobniej, to pierwsze takie zastosowanie żelu elektrolitycznego.

Le Thai wykonała dwie katody, każda z nich składa się z 375 nanodrutów. Potem dwa razy zanurzyła je w żelu. W ramach badań, ładowała je, rozładowywała i ładowała ponownie. Powtarzała ten proces 200 tys. razy w ciągu trzech miesięcy. Nanodruty pozostały nienaruszone. Przez obserwacje pod mikroskopem elektronowym, stwierdzono, że warstwa tlenku w ogóle nie odpada. Dzieje się tak najprawdopodobniej dlatego, że żel ją zmiękcza. Dzięki temu, nie ulega ona zniszczeniu.
W planach jest wykonanie katody z całego lasu nanodrutów. Badania obejmą prace nad zwiększeniem mocy takiej katody. Obecnie może zasilić małą żarówkę LED na parę minut. To niewystarczające, by użyć jej do smartfona czy tabletu.

(AB)