Изследователи от Университета в Съри направиха откритие, което може да промени начина, по който мислим за акумулаторите на бъдещето. Оказва се, че водата, която обикновено се отстранява по време на производството на батерии, понякога не им вреди, а напротив, значително подобряват производителността им. 

Фокусът на изследването е бил върху материал на основата на натрий и ванадий – един от обещаващите кандидати за създаване на натриево-йонни батерии. Такива акумулатори се считат за по-евтина и по-екологична алтернатива на литиево-йонните, тъй като натрият е много по-разпространен в природата и дори се среща в морската вода. 

Производителите обикновено нагряват такива материали, за да премахнат вградените водни молекули. Учените решили да проверят какво би се случило, ако не го направят. Резултатите изненадали дори авторите: хидратираният материал е съхранявал почти два пъти повече заряд, зареждал се е по-бързо и е оставал стабилен след повече от 400 цикъла на зареждане. 

Неочакван бонус – пречистване на морската вода

Най-интересното започнало, когато материалът бил тестван в солена вода. Въпреки трудните условия, той не само продължил да работи, но и започнал да извлича натриевите и хлорни йони от водата, които са основните компоненти на готварската сол. 

Всъщност батерията частично е действала като система за обезсоляване. Този подход се нарича електрохимично обезсоляване: електрическите процеси принуждават солените частици да се придвижват към електродите, което прави водата по-малко солена. 

В проучване, публикувано в Journal of Materials Chemistry A, авторите на изследването смятат, че в дългосрочен план това би могло да доведе до създаването на системи, които едновременно съхраняват енергия от слънчеви панели или вятърни паркове и произвеждат прясна вода от морска вода. 

Защо това е важно?

Днес литиево-йонните батерии остават стандарт за смартфоните, лаптопите и електрическите превозни средства, но производството им изисква скъпи и не винаги екологични материали. Натрият е по-евтин, по-достъпен и по-подходящ за мащабните системи за съхранение на енергия. 

Освен това, новият подход би могъл да опрости производството: вместо допълнителна стъпка за отстраняване на вода, производителите биха могли потенциално да я оставят в материала и същевременно да постигнат по-добра производителност на батерията. 

Технологията е все още в ранен етап на развитие и е далеч от търговска употреба. Но проучването показва, че понякога истинският пробив идва не от усложняването на конструкцията, а от преосмислянето на старо правило – в този случай правилото, че водата в акумулатора винаги е враг.

Припомняме, че в Китай беше тествана батерия за електромобили, която само за 3 минути се зарежда до 70%. До 97% батерията се зарежда за осем минути (по-точно 8 минути и 3 секунди).