Przełom w Bateriach: Baterie Sodowe Rewolucjonizują Przechowywanie Energii

Naukowcy z Korei Południowej przedstawili rewolucyjną baterię zdolną do naładowania się w zaledwie kilka sekund. Ten przełom, osiągnięty dzięki bateriom sodowym następnej generacji, obiecuje bezpieczną i bardziej dostępną alternatywę dla wszechobecnych baterii litowo-jonowych zasilających nasze smartfony i samochody elektryczne.

Zespół z Korei Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) skutecznie pokonał długotrwałe problemy, z jakimi borykają się baterie sodowe, torując drogę dla ich powszechnego wykorzystania. Sód, który jest 500 razy bardziej powszechny niż lit, oferuje przekonujące rozwiązanie dla przechowywania energii ze względu na jego potencjał większej pojemności i efektywności.

Główną przeszkodą dla baterii sodowych były ich wolne czasy ładowania i ograniczona pojemność przechowywania. Jednak badacze z KAIST pokonali te bariery, opracowując baterię sodową o wysokiej energii i mocy, zdolną do szybkiego ładowania. Ten przełom osiągnięto poprzez zintegrowanie materiałów stosowanych w tradycyjnych bateriach z tymi odpowiednimi dla superkondensatorów, co zaowocowało hybrydowym urządzeniem do przechowywania energii o wyjątkowych właściwościach.

Profesor Jeung Ku Kang, który kierował badaniami, podkreślił znaczenie ich osiągnięcia, mówiąc: „Hybrydowe urządzenie do przechowywania energii na bazie sodu jest zdolne do szybkiego ładowania i osiąga gęstość energii na poziomie 247 Wh/kg i gęstość mocy na poziomie 34,748 W/kg”. To przewyższa gęstość energetyczną komercyjnych baterii litowo-jonowych, otwierając możliwości zastosowań zarówno w samochodach elektrycznych (EV), jak i w elektronice użytkowej.

Zastosowania tej hybrydowej baterii są wszechstronne i efektywne, obiecując szeroki zakres zastosowań, od zasilania smartfonów po napędzanie samochodów elektrycznych. Ten przełom stanowi znaczący krok naprzód w przezwyciężaniu ograniczeń istniejących systemów przechowywania energii, zdaniem profesora Kanga. Oczekuje, że ta technologia znajdzie szersze zastosowanie w różnych urządzeniach elektronicznych, zmieniając krajobraz przechowywania energii.

Badania zostały opublikowane w czasopiśmie Energy Storage Materials oraz na Science Direct.

Ten sukces w Korei Południowej przychodzi w ślad za innym przełomem w Japonii, gdzie naukowcy opracowali nowy proces masowej produkcji stałych baterii sodowych. Ta technologia obiecuje znacznie poprawić zdolność ładowania baterii samochodów elektrycznych i więcej niż podwoić zasięg obecnych EV.

Konsekwencje tych postępów są głębokie. Dzięki bateriom sodowym o szybkim ładowaniu i stałym stanem skupienia, era elektrycznych pojazdów może być niedaleko. Ponadto powszechne wykorzystanie baterii sodowych może zmniejszyć zależność od niewystarczających zasobów litu, sprawiając, że rozwiązania przechowywania energii będą bardziej zrównoważone i dostępne globalnie.

Rozwój baterii sodowych o szybkim ładowaniu stanowi monumentalny krok naprzód w technologii przechowywania energii. W miarę jak badania będą się rozwijać, a te innowacje staną się komercyjnie opłacalne, mogą one zmienić sposób zasilania naszego świata, prowadząc nas w stronę bardziej zrównoważonej i efektywnej przyszłości.

Autor: DA

Źródła: Energy Storage Materials, Science Direct: Low-crystallinity conductive multivalence iron sulfide-embedded S-doped anode and high-surface area O-doped cathode of 3D porous N-rich graphitic carbon frameworks for high-performance sodium-ion hybrid energy storages