Zinātnieki jau daudzus gadus meklē veidus, kā radīt labāku alternatīvu parastajām litija baterijām. Lai gan daudzi mēģinājumi līdz šim nav vainagojušies panākumiem, šis jaunākais sasniegums izskatās īpaši daudzsološi. Japānas pētniekiem ir izdevies izstrādāt pirmo pilnībā funkcionējošo magnija bateriju, kas stabili darbojas parastas istabas temperatūras apstākļos.
Liels solis enerģijas uzglabāšanas attīstībā
Šis ir nozīmīgs pavērsiens, jo līdz šim magnija baterijas spēja darboties tikai augstā temperatūrā, kas būtiski apgrūtināja to praktisku izmantošanu. Jaunais risinājums parāda, ka šis šķērslis ir veiksmīgi pārvarēts. Ja tehnoloģija sevi pilnībā apliecinās, tā var iezīmēt jaunas enerģijas uzglabāšanas ēras sākumu.
Šis sasniegums dod cerību, ka drīz varēs ražot baterijas, kas ir lētākas, drošākas un videi draudzīgākas nekā pašreizējās litija baterijas. Magnija baterijas nākotnē varētu būt piemērotas gan elektroauto darbināšanai, gan enerģijas uzkrāšanai mājsaimniecībās un rūpniecībā.
Jums varētu patikt šie:
Kāpēc magnijs varētu gāzt litiju no troņa?
Magnijs dabā ir daudz izplatītāks par litiju, tāpēc tā ieguve un izmaksas potenciāli varētu būt ievērojami zemākas. Turklāt magnijs ir drošāks – tas neaizdegas un nesprāgst tik viegli kā litijs. Tas padara uz magnija bāzes balstītu tehnoloģiju drošāku gan ražotājiem, gan lietotājiem.
Vēl viens būtisks ieguvums ir tas, ka magnija baterijas vienādā apjomā spēj uzkrāt vairāk enerģijas, kas nozīmē, ka tās var būt mazākas, bet jaudīgākas. Šī priekšrocība ir īpaši svarīga lielu enerģijas uzglabāšanas sistēmu gadījumā, kur noteicošā ir energoietilpība, nevis svars.
Kā izdevās pārvarēt līdz šim lielāko šķērsli?
Lielākā problēma līdz šim bija tā, ka magnija joni baterijā pārvietojās pārāk lēni, kā rezultātā tā ātri iztukšojās. Tohoku universitātes zinātnieki Japānā atrada veidu, kā šo trūkumu novērst. Viņi izstrādāja jaunu elektroda struktūru un speciālu elektrolītu, kas ļauj joniem ātri pārvietoties arī istabas temperatūrā.
Rezultātā tika iegūta baterija, kas pēc īsa uzlādes brīža spēj darbināt parastu gaismas diode vairāk nekā septiņas minūtes. Lai gan šobrīd runa ir tikai par pirmo prototipu, tas jau tagad iztur aptuveni 200 uzlādes ciklus bez ievērojama veiktspējas krituma. Tas ir pirmais skaidrais pierādījums tam, ka uz magnija bāzes veidota baterija var darboties arī reālos apstākļos.
Kas notiks tālāk?
Lai tehnoloģija nonāktu masveida ražošanā, vēl nepieciešams pilnveidot vairākas būtiskas īpašības. Baterijām ir jāiztur vismaz 500 uzlādes cikli, tām jābūt izturīgām pret mitrumu un jānodrošina ātrāka uzlāde. Tāpat jāatrod izmaksu ziņā efektīvas ražošanas metodes, lai magnija baterijas cenu ziņā spētu konkurēt ar litija baterijām.
Jums varētu patikt šie:
Neraugoties uz to, šis atklājums iezīmē jaunu posmu enerģijas uzglabāšanas attīstībā. Pirmo reizi ir izdevies izveidot pilnībā funkcionējošu magnija bateriju, kas nedarbojas tikai augstā temperatūrā, bet ir stabila arī normālos apstākļos. Ja turpmākie pētījumi būs veiksmīgi, litija ēra varētu pamazām noslēgties, dodot vietu magnijam kā jaunai, videi draudzīgai enerģijas uzglabāšanas tehnoloģijai.
