Forskere har utviklet et miljøvennlig batteri basert på vann med pH 7, som tåler 120 000 ladingssykluser og kan vare over 300 år. Les om den nye teknologien.
© A. Krivonosov
Forskere fra City University of Hong Kong og Southern University of Science and Technology har avduket en prototype på et miljøvennlig batterisystem basert på vann. I motsetning til tradisjonelle batterier som bruker sterke syrer og baser, benytter dette nye designet en nøytral elektrolytt med pH 7. Dette eliminerer praktisk talt intern korrosjon og reduserer miljørisiko ved kasting.
Elektrolytten består av magnesium- og kalciumsalter – mineraler som ofte brukes i matindustrien. Den negative elektroden er laget av en syntetisert organisk polymer med høy ledningsevne, som effektivt kan lagre toverdige ioner. Den positive elektroden er basert på en analog av Berlin-blått. Denne kombinasjonen muliggjør stabil drift uten giftige komponenter.
Under testing viste batteriet en spenning på 2,2 volt og en spesifikk energikapasitet på 48,3 Wh per kilo, beregnet på massen av elektrodene og elektrolytten. Det mest imponerende tallet var holdbarheten: enheten tålte 120 000 ladingssykluser ved 20 A/g uten betydelig forringelse. Med daglig lading kunne den teoretiske levetiden overstige 300 år – mye lengre enn moderne batterier som er beregnet for noen tusen sykluser.
Utviklerne understreker at materialene som brukes ikke utgjør noen alvorlig miljøfare og oppfyller internasjonale standarder for avfallshåndtering. Imidlertid vil det kreve å adressere utfordringer med å skalere opp produksjonen av den organiske polymeren og øke energikapasiteten i kompakte størrelser for å få produktet på markedet. Hvis disse hindrene kan overvinnes, kan teknologien danne grunnlaget for en ny generasjon trygge og ekstremt langvarige energikilder.