Revolusjonerende natrium-svovelbatteri fra Spania

Forskere i Spania har utviklet en ny type natrium-svovelbatteri som kan operere ved romtemperatur, noe som representerer et stort fremskritt sammenlignet med tidligere modeller som krevde temperaturer på opptil 300 grader. Dette batteriet, basert på naturlig forekommende materialer, lover ikke bare å være mer bærekraftig, men også å ha lengre levetid enn tradisjonelle lithium-ion-batterier.

I følge studien består de viktigste komponentene i lithium-svovelbatterier (LSB) av en katode laget av en svovelkompositt og et svovelbærermateriale, samt en anod av litiummetall og en organisk elektrolytt. Selv om LSB-er tilbyr betydelige fordeler fremfor lithium-ion varianten, har de også sine ulemper.

Ved å erstatte lithium i anoden med det mer tilgjengelige natrium, klarer forskerne å løse en del av problemene knyttet til LSB-er. Denne endringen har imidlertid med seg utfordringer, ettersom natriumatomet er større enn litium, noe som gjør ladning og utladning mer krevende.

Forskningsteamet overvant denne utfordringen ved å tilsette et metallorganisk rammeverk (MOF) basert på jern i katoden ved siden av svovel. Den porøse strukturen til MOF gjorde det mulig å lade og utlade batteriet over 2.000 sykluser i laboratorietester, noe som er en imponerende prestasjon for denne typen batterier.

Álvaro Caballero, prosjektleder, bemerker at denne mengden sykluser er vanskelig å oppnå med lignende batterier, og han understreker at en typisk litiumbatteri lades omtrent hver tredje dag, noe som tilsvarer mer enn 120 ladinger i året. Forskere estimerer at deres batteri kan vare i over 15 år hvis utviklingen fortsetter på nåværende kurs.

Det er fortsatt flere utfordringer foran dem, inkludert ønsket om å redusere ladetiden fra dagens time til bare ti minutter. Forskningen er utført av gruppen for uorganisk kjemi ved Universitetet i Córdoba og utgjør grunnlaget for doktorgraden til Álvaro Bonilla, i samarbeid med den Nationale universitetet San Luis i Argentina. Denne innovative forskningen støttes av det spanske departementet for vitenskap og innovasjon under prosjektet 'Overgangen fra litium til natrium i svovelbatterier: Mot en teknologi basert på rikelig forekommende, økonomiske og bærekraftige elementer'.