Innovativ natrium-svovlbatteri fra Spanien

Spanske forskere har præsenteret en natrium-svovlbatteri, en teknologi, der længe har været kendt, men som tidligere kun fungerede ved temperaturer over 300 grader. Nu har forskerholdet formået at få batteriet til at fungere ved stuetemperatur, hvilket er en betydelig milepæl.

Det unikke ved dette batteri er, at det er lavet af udbredte materialer, hvilket giver det en længere levetid end traditionelle lithium-ion-batterier (LIB). Hovedkomponenterne i lithium-svovlbatterier (LSB) omfatter en katode lavet af svovlkomposit og svovlbærende materiale, en anode af lithiummetal samt en organisk elektrolyt.

Selvom LSB-batterier har mange fordele i forhold til LIB-batterier, er der stadig visse udfordringer. Ved at erstatte lithium med natrium, som er mere tilgængeligt, lykkedes det forskerne at løse nogle af de problemer, som LSB-batterierne har stødt på. En udfordring er dog, at natriumatomernes størrelse gør det sværere at bevæge dem under opladning og aflading af batteriet.

Forskningsteamet overvandt dette ved at tilføje en metal-organisk ramme (MOF) baseret på jern i katoden. Denne porøse struktur muliggør et effektivt ionflow, hvilket førte til, at batteriet kunne gennemgå mere end 2.000 cykler i labortests.

Den ledende forsker, Álvaro Caballero, bemærker, at disse cykler er en sjælden præstation for denne type batterier. I gennemsnit oplades en lithiumbatteri til telefoner og biler hver tredje dag, svarende til mere end 120 opladninger om året. Forskerne mener, at deres nye batteri kan have en levetid på over 15 år.

Der er dog stadig arbejde at gøre. Forskerne sigter mod at reducere opladningstiden fra den nuværende time til kun ti minutter. Dette banebrydende projekt har været en del af en større forskning ved Universitetet i Córdoba, som også har samarbejdet med den Nationale Universitet San Luis i Argentina, finansieret af det spanske ministerium for videnskab og innovation.

Forskningen blev offentliggjort i Journal of Power Sources på Science Direct og danner grundlaget for forsker Álvaro Bonillas ph.d.-afhandling.