Παραδόξως, μια μέθοδος μπορεί να κάνει τις μπαταρίες με βάση το νερό να διαρκούν 10 φορές περισσότερο και να κοστίζουν μια περιουσία.

Ερευνητές στη Σαουδική Αραβία μόλις ανακοίνωσαν μια ενδιαφέρουσα ανακάλυψη που βοηθά στην παράταση της διάρκειας ζωής των μπαταριών με βάση το νερό, οι οποίες θεωρούνται ασφαλέστερη και πιο βιώσιμη επιλογή από τις μπαταρίες λιθίου, και είναι επίσης πολύ οικονομικές.

Οι μπαταρίες με βάση το νερό θεωρούνται πλέον ασφαλέστερη και πιο βιώσιμη επιλογή από τις μπαταρίες λιθίου - Φωτογραφία: Heno Hwang

Μια ομάδα επιστημόνων στο Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας Βασιλιά Αμπντουλάχ στη Σαουδική Αραβία (KAUST) μόλις ανακάλυψε τον βασικό λόγο για τον οποίο οι υδατικές μπαταρίες - οι οποίες χρησιμοποιούν νερό ως διαλύτη - υποβαθμίζονται γρήγορα σε απόδοση και διάρκεια ζωής: τα μόρια του «ελεύθερου νερού» προκαλούν παράπλευρες αντιδράσεις που βλάπτουν την άνοδο.

Και με μια μικρή μόνο ποσότητα φθηνών θειικών αλάτων όπως το θειικό ψευδάργυρο, η ερευνητική ομάδα ξεπέρασε αποτελεσματικά αυτό το πρόβλημα, κάνοντας την μπαταρία να διαρκεί περισσότερο από 10 φορές περισσότερο.

Σύμφωνα με την ερευνητική ομάδα, ο όρος «ελεύθερο νερό» αναφέρεται σε μόρια νερού που δεν είναι στενά συνδεδεμένα με άλλα ιόντα στην μπαταρία. Αυτή η κατάσταση καθιστά το νερό πιο αντιδραστικό με τα εξαρτήματα του ηλεκτροδίου, οδηγώντας σε απώλεια ενέργειας και διάβρωση υλικού.

Όταν προστίθενται θειικά άλατα, τα θειικά ιόντα δρουν ως «κόλλα μορίων νερού», με αποτέλεσμα το νερό να συγκρατείται πιο σφιχτά μέσα στη μοριακή δομή, μειώνοντας έτσι σημαντικά τις επιβλαβείς παρενέργειες.

Ο καθηγητής Χουσάμ Αλσαρίφ, επικεφαλής ερευνητής και διευθυντής του Κέντρου CREST για Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας και Τεχνολογία Αποθήκευσης στο KAUST, δήλωσε: «Αυτό το εύρημα δείχνει ότι η δομή του νερού παίζει βασικό ρόλο στη χημεία των μπαταριών, αλλά αυτό είχε προηγουμένως παραβλεφθεί».

Αν και τα περισσότερα πειράματα χρησιμοποίησαν θειικό ψευδάργυρο, τα προκαταρκτικά αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι το φαινόμενο «κολλοειδούς υδρογόνου» των ιόντων θειικού οξέος ισχύει και για πολλούς άλλους τύπους μεταλλικών ανόδων. Αυτό ανοίγει την πιθανότητα ανάπτυξης μιας καθολικής, απλής και αποτελεσματικής λύσης για τη βελτίωση της διάρκειας ζωής ολόκληρης της γκάμας των υδατικών μπαταριών.

Ο ερευνητής Γιουνπέι Ζου, ο οποίος διεξήγαγε άμεσα τα περισσότερα πειράματα, δήλωσε: «Τα θειικά άλατα είναι φθηνά, άμεσα διαθέσιμα και χημικά σταθερά, καθιστώντας τη λύση μας εφικτή τόσο επιστημονικά όσο και οικονομικά ».

Οι μπαταρίες με βάση το νερό θεωρούνται πλέον ασφαλέστερη και πιο βιώσιμη επιλογή από τις μπαταρίες λιθίου για συστήματα αποθήκευσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας μεγάλης κλίμακας, όπως η αποθήκευση ηλιακής ενέργειας που συνδέεται με το δίκτυο. Η παγκόσμια αγορά μπαταριών με βάση το νερό προβλέπεται να ξεπεράσει τα 10 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2030.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science Advances, με τη συμβολή των καθηγητών Omar Mohammed, Omar Bakr, Xixiang Zhang και Mani Sarathy από το KAUST.

Επιστροφή στο θέμα

ΒΝΑ

Πηγή: https://tuoitre.vn/bat-ngo-cach-giup-pin-nuoc-ben-gap-10-lan-gia-re-beo-20250731095443709.htm