סוללות מים נחשבות כיום לבחירה בטוחה ובת קיימא יותר מסוללות ליתיום - צילום: Heno Hwang
צוות מדענים באוניברסיטת המלך עבדאללה למדע וטכנולוגיה בערב הסעודית (KAUST) גילה את הסיבה המרכזית לכך שסוללות מימיות - סוללות המשתמשות במים כממס - מאבדות במהירות ביצועים ואורך חיים: מולקולות "מים חופשיים" גורמות לתגובות לוואי שפוגעות באנודה.
ובעזרת כמות קטנה בלבד של מלחי סולפט זולים כמו אבץ סולפט, הצוות התגבר ביעילות על בעיה זו, וגרם לסוללה להחזיק מעמד יותר מפי 10.
על פי צוות המחקר, "מים חופשיים" הם מולקולות מים שאינן קשורות בחוזקה ליונים אחרים בסוללה. מצב זה גורם למים להגיב בקלות עם רכיבי האלקטרודה, מה שגורם לאובדן אנרגיה ולקורוזיה של החומר.
כאשר מוסיפים מלחי סולפט, יוני הסולפט פועלים כ"דבק מולקולרי של מים", המחזיקים את המים בצורה הדוקה יותר במבנה הקשר, ובכך מפחיתים מאוד תגובות לוואי מזיקות.
"תגלית זו מראה כי מבנה המים ממלא תפקיד מפתח בכימיה של סוללות, אך בעבר הוזנח", אמר פרופסור חוסאם אל-שריף, חוקר ראשי ומנהל מרכז CREST לאנרגיה מתחדשת וטכנולוגיות אחסון ב-KAUST.
למרות שרוב הניסויים השתמשו באבץ גופרתי, תוצאות ראשוניות מראות שאפקט ה"הידרוג'ל" של יוני סולפט חל גם על מגוון רחב של אנודות מתכת אחרות. זה פותח את האפשרות לפתח פתרון אוניברסלי, פשוט ויעיל לשיפור חיי משפחת הסוללות המימיות כולה.
"מלחי סולפט זולים, זמינים בקלות ויציבים כימית, מה שהופך את הפתרון שלנו לאפשרי הן מבחינה מדעית והן מבחינה כלכלית ", אמר החוקר יונפיי ג'ו, שערך את רוב הניסויים.
סוללות מים נחשבות כיום לחלופה בטוחה ובת קיימא יותר לסוללות ליתיום עבור מערכות אחסון אנרגיה מתחדשת בקנה מידה גדול, כגון אחסון אנרגיה סולארית לרשת החשמל. שוק סוללות המים העולמי צפוי לעלות על 10 מיליארד דולר עד 2030.
המחקר פורסם בכתב העת Science Advances, בהשתתפות הפרופסורים עומר מוחמד, עומר בכר, שיקסיאנג ג'אנג ומאני סראתי מ-KAUST.
מקור: https://tuoitre.vn/bat-ngo-cach-giup-pin-nuoc-ben-gap-10-lan-gia-re-beo-20250731095443709.htm
תגובה (0)