Οι περισσότερες επαναφορτιζόμενες μπαταρίες που κυκλοφορούν στην αγορά είναι τύπου ιόντων λιθίου. Ωστόσο, η Ιαπωνία εξαρτάται αποκλειστικά από τις εισαγωγές λιθίου για την κατασκευή μπαταριών. Το λίθιο είναι ένα σπάνιο μέταλλο και κατά συνέπεια οι μπαταρίες λιθίου είναι αρκετά ακριβές. Οι μπαταρίες ιόντων νατρίου όμως, προορίζονται να ξεπεράσουν τα μειονεκτήματα των αντίστοιχων λιθίου, δηλαδή της σπανιότητας και της υψηλής τιμής.
«Στην πραγματικότητα, η διάθεση του νατρίου είναι απεριόριστη. Επίσης, οι μπαταρίες ιόντων νατρίου μπορούν να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας σίδηρο, αργίλιο και νάτριο, αντί του κοβαλτίου και του χαλκού. Επιπλέον τα αποτελέσματα μας δείχνουν, ότι η χωρητικότητα της μπαταρίας μπορεί να αυξηθεί χρησιμοποιώντας άνθρακα προερχόμενο από τη ζάχαρη ως υλικό ανόδου. Έτσι οι μπαταρίες υψηλής απόδοσης, όπως οι μπαταρίες λιθίου, μπορούν να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας πιο φθηνά και πιο άφθονα υλικά.»
Η διαδικασία κατασκευής του σκληρού άνθρακα, είναι αρκετά εύκολη. Το μόνο που χρειάζεται είναι η θέρμανση της σακχαρόζης σε έναν ηλεκτρικό κλίβανο. Η σακχαρόζη θα καεί εάν αναμειχτεί με αέρα, αλλά η σκόνη σακχαρόζης θερμαίνεται σε θερμοκρασίες 1.000-1.500 βαθμών της κλίμακας Κελσίου σε ένα ρεύμα αδρανούς ατμόσφαιρας, όπως το αργό ή το άζωτο, ελεύθερο από οξυγόνο. Έτσι το προκύπτον προϊόν είναι σκληρή σκόνη άνθρακα.
«Στην πραγματικότητα έχουμε περάσει περίπου επτά χρόνια ερευνώντας τις μπαταρίες ιόντων νατρίου. Έχουμε αποκτήσει μεγάλη τεχνογνωσία σχετικά με τους ηλεκτρολύτες και τα κύτταρα αυτών των μπαταριών. Επίσης, έχουμε στη διάθεση μας όλα τα αντιδραστήρια που απαιτούνται.»
Η ομάδα του Komaba, έχει επιτύχει χωρητικότητα 300 mAh, 20% μεγαλύτερη από εκείνη των συμβατικών μπαταριών σκληρού άνθρακα. Όπως είναι αναμενόμενο, θα χρειαστούν αρκετοί ερευνητές για την -εμπορικά βιώσιμη- κατασκευή μπαταριών ιόντων νατρίου. Τα πρώτα εμπορικά δείγματα αναμένεται να αποκτήσουν πρακτική μορφή σε περίπου 5 χρόνια.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου