Badacze z Uniwersytetu Chicago i Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego pod przewodnictwem prof. Y. Shirley Meng opublikowali w Nature Energy wyniki swoich prac nad akumulatorem sodowym ze stałym elektrolitem i bez anody. Jest to ewenement na skalę światową. O ile znane są już współcześnie baterie sodowe, baterie ze stałymi elektrolitami i baterie pozbawione ujemnej elektrody, to jednak nikomu nie udało się dotąd stworzyć urządzenia łączącego wszystkie te trzy cechy.
Czytaj też: Szybkie ładowanie i imponująca żywotność. Nowy akumulator zwala z nóg
Amerykanie doskonale wiedzą, jak szybko rośnie zapotrzebowanie na lit. Jego zasoby ograniczają się jednak tylko do kilku krajów. Trzy czwarte litu wydobywane jest obecnie w Chile, Argentynie i Boliwii. Niektóre ze stosowanych tam metod eksploatacyjnych mają jednak negatywny wpływ na środowisko oraz niszczą ziemię od wieków zamieszkaną przez miejscową ludność. W związku z tym sód wydaje się bardzo rozsądną alternatywą. Możemy czerpać go z wielu źródeł, w tym chociażby z wód oceanicznych.
Akumulator sodowy bez anody. Jak on w ogóle działa? Dzięki specjalnemu kolektorowi prądu
Uczeni opracowali kompletnie nową architekturę swojego wynalazku. W konwencjonalnych akumulatorach anoda służy do przechowywania ładunków podczas ładowania. Kiedy podłączone do baterii urządzenie włączamy, ładunki przepływają wówczas z anody do katody. Pozbawiając baterię sodową anody trzeba było wymyślić nowe „miejsce” do przechowywania jonów – stał się nim specjalny materiał nazwany przez badaczy kolektorem prądu (ang. current collector).
Czytaj też: Akumulatorowa żyła złota w Azji! Znaleźli setki milionów ton kluczowych pierwiastków
Greyson Deysher, jeden z autorów pracy, dodaje: „W każdym akumulatorze bez anody musi być dobry kontakt między elektrolitem a kolektorem prądu. To zazwyczaj bardzo proste, gdy używa się płynnego elektrolitu, ponieważ ciecz może płynąć wszędzie i zwilżyć każdą powierzchnię. Stały elektrolit nie jest w stanie tego zrobić.” Wobec tego zastosowano rozwiązanie, w którym kolektor otacza elektrolit z wielu stron – udało się to za pomocą proszku aluminiowego ściskanego pod ciśnieniem i zachowującego się jak ciecz.
Czytaj też: Wystarczyła chwila. Tragiczny wypadek w fabryce akumulatorów litowo-jonowych wstrząsnął całą branżą
Badania nad innowacyjnym akumulatorem bez anody są dopiero w początkowej fazie. Uczeni zdają sobie sprawy, że baterie sodowe to pieśń przyszłości. Wyrażają oni jednak nadzieję, że ich osiągnięcie pobudzi do dalszych działań inne zespoły badawcze. Uważają, że technologia oparta na sodzie może w niektórych przypadkach działać nawet lepiej niż baterie litowo-jonowe.