2 tygodni temu
Naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk ogłosili opracowanie pierwszego na świecie w pełni funkcjonalnego i ładowalnego prototypu baterii wodorkowo-jonowej (H-ion). To znaczący krok w rozwoju technologii magazynowania energii, który może zaoferować wysoce bezpieczną, stabilną i potencjalnie tańszą alternatywę dla dominujących w tej chwili na rynku ogniw litowo-jonowych.
Zespół badawczy z Instytutu Fizyki Ciała Stałego Chińskiej Akademii Nauk stworzył w pełni półprzewodnikową baterię, która do transportu ładunku wykorzystuje jony wodorkowe (H⁻), czyli ujemnie naładowane jony wodoru. W przeciwieństwie do tradycyjnych baterii litowo-jonowych, które opierają się na ciekłych, łatwopalnych elektrolitach, nowa konstrukcja jest w całości oparta na ciałach stałych. Kluczowym elementem przełomu jest opracowanie nowego, stałego elektrolitu na bazie wodorków metali ziem rzadkich, w tym wodorku lantanu, który wykazuje wysoką przewodność jonową w temperaturze pokojowej. Taka budowa eliminuje ryzyko wycieków i pożarów, co stanowi jedną z największych barier w rozwoju i skalowaniu obecnych technologii.
Główną zaletą nowej technologii, oprócz fundamentalnie wyższego poziomu bezpieczeństwa, jest jej potencjał do obniżenia kosztów produkcji. Materiały wykorzystane w prototypie, choć w tej chwili opierają się na metalach ziem rzadkich, otwierają drogę do poszukiwania bardziej powszechnych i tańszych zamienników. Co więcej, bateria wodorkowo-jonowa wykazuje doskonałą stabilność chemiczną i termiczną, co przekłada się na jej potencjalną długowieczność i niezawodność, czyli najważniejsze cechy w zastosowaniach komercyjnych i przemysłowych, takich jak wielkoskalowe systemy magazynowania energii (ESS).
Prototyp zademonstrował obiecujące parametry, osiągając wolumetryczną gęstość energii na poziomie 481 Wh/L. Chociaż jest to wartość niższa niż w przypadku najnowszych ogniw litowo-jonowych, to już na tym wczesnym etapie rozwoju stanowi konkurencyjną propozycję. Naukowcy potwierdzili również, iż bateria zachowuje stabilność w trakcie cykli ładowania i rozładowania, co udowodniono podczas ponad 100 cykli testowych. Twórcy podkreślają, iż jest to dopiero początek prac nad optymalizacją i dalszym rozwojem tej technologii, która w przyszłości może znaleźć zastosowanie zarówno w elektronice użytkowej, jak i w kluczowych dla transformacji energetycznej magazynach energii.
