Скритият енергиен потенциал на солта

Светът отчаяно се нуждае от евтини и изобилни батерии. Можем ли да ги направим от обикновен натриев хлорид?

Те са джаджите, които тихо захранват живота ни – литиево-йонните батерии. Нашите телефони, лаптопи и (все повече) нашите автомобили разчитат на тях. Те вече изглеждат повсеместни, но истинската революция на батериите тепърва предстои.
Просто вземете електрическите превозни средства: през 2019 г. броят на електрическите автомобили по световните пътища беше малко над 7 милиона, но се очаква тази цифра да достигне до около 200 милиона до 2030 г.
И накрая да обмислим и нашите надежди да управляваме бъдещето на зеленото електричество от вятърни турбини и слънчеви панели. Това също ще зависи от огромни батерии, които могат да съхраняват електричество, когато е необходимо, изглаждайки върховете и коритата в кривата на търсенето.

Фирми по целия свят влагат милиарди във фабрики за батерии, за да отговорят на търсенето. Но това ще изисква много литий. Толкова много, всъщност, че не е ясно дали ще можем да го добиваме в достатъчни количества, за да запазим околната среда, или поне да не се налага да я опустошаваме още повече отколкото сега.
Може да дойде момент, в който литият ще стане твърде оскъден или скъп, за да бъде използван като ключова съставка в тази технологична революция.

Ами ако можем да направим батерии, използвайки нещо толкова обичайно, че почти всеки го има в кухнята си?
Изследователите от години работят върху батерии, базирани не на литий, а на неговия близък химически братовчед натрий, който е половината от натриевия хлорид или с други думи – обикновената готварска сол. Това разбира се съвсем няма да е просто.
Но най-накрая откриваме възможност да се измъкнем от гърлото на тази литиева бутилка.

И така – може ли батериите на бъдещето да бъдат направени от сол?
За да разберем как тази кулинарна подправка може да ни помогне да решим този проблем, първо трябва да знаем основите на това как работят батериите. Мислете за тях като за верига, която е отчасти електрическа, отчасти химическа.
Нещата започват от анода на батерията, направен от материал, който може да отделя електрони, а когато батерията е на литиева основа – литий. Включете каквото и да е устройство свързано към батерията и то ще започне да издърпва електрони от нея, за да се захранва.
Междувременно положително заредените литиеви киселини, загубили електроните си, се дифузират от анода чрез течен или гелов електролит и се вмъкват в порите на катода.


РЕКЛАМА:

***

Цялата статия и още много подобни прочетете в новия брой 140 на списанието тук>>

Подаряваме ти първите 11 статии от брой 140 тук>>


Европейска нощ на учените 2022 г.: