Silikati kamena spadaju među najzastupljenije i najrasprostranjenije minerale na Zemlji, a čvrsti elektrolit dobijen od njih je jeftinom i ekološki prihvatljiv materijal sa velikim potencijalom za najširu moguću upotebu
Električni automobili, čiji se sve veći broj poslednjih godina kreće putevima širom sveta, kao i pametni telefoni i brojni drugi uređaji i gedžeti, značajno su povećali potrebu za proizvodnjom najrazličitijh vrsta baterija.
Međutim, kako su minerali i metali koji se za njihovu izradu koriste skupi, a tehnologije pomoću kojih se te sirovine prerađuju prljave, naučnici uporedo sa porastom potražnje za baterijama, tragaju za načinima na koje će njihovu proizvodnju učiniti čistijom i jeftinijom.
Upravo na tom tragu, na Danskom tehničkom univerzitetu (DTU) u Kopenhagenu, otkriven je novi materijal napravljen od kamenih silikata, od koga se može napraviti elektrolit u čvrstom stanju.
A što je još važnije, silikati kalijuma i natrijuma od kojih su kameni silikati sačinjeni, spadaju među najzastupljenije i najrasprostranjenije minerale na Zemlji. To može biti izuzetno značajno za njihovu eventualnu eksploataciju, ali i cenu krajnjeg proizvoda.
Od plaže do baterije
Novi materijal može da provodi jone na visokim temperaturama i nije osetljiv na vlagu, ističe Mohamad Koškalam, stručnjak sa Odeljenja za konverziju i skladištenje energije TDU, inače najzaslužniji za ovo otkriće.
"Potencijal kalijum silikata kao elektrolita u čvrstom stanju odavno je poznat, ali je dugo bio zanemarivan zbog problema sa težinom i veličinom kalijumovih jona. Ti joni su veliki, pa se zbog toga sporije kreću", objašnjava on.
Silikati kamena mogu da se pronađu u običnom kamenju, kakvo srećemo na plažama ili u parkovima, a jedna od najznačajnijih prednosti novog materijala dobijenog od njih je neosetljivost na vazduh i vlagu.
To omogućava pravljenje tanakih slojeva elektrolita, debljine lista papira, koji se prilikom sklapanja baterije smeštaju između anode i katode. Reč je o jeftinom i, što je izuzetno važno, ekološki prihvatljivom materijalu, koji ima potencijal za upotebu u širokom spektru primena.
Čvrste baterije za 10 godina
Koškalam je osmislio način kako da se joni u kamenim silikatima kreću brže nego što je to u elektrolitima na bazi litijuma moguće.
"Prvo merenje je pokazalo da materijal ima vrlo dobru provodljivost kao elektrolit u čvrstom stanju. Ne mogu da otkrijem kako sam razvio taj materijal, jer je ta metoda sada zaštićena patentom", rekao je danski stručnjak.
Elektrolit u čvrstom stanju nastaje od praha na bazi kalijum silikata, koji se kombinuje sa vezivnim sredstvom i rastvaračem. Dobijena tečnost se potom sipa u valjak kojim se razmazuje u tankom sloju, a materijal se potom oblikuje u tanke trake i suši.
Osušeni stvrdnuti elektrolit se potom smešta u ćeliju baterije u čvrstom stanju. A da bi baterije nastale na ovom principu mogle da pokreću električne automobile, moraće da prođe još najmanje 10 godina, smatra njihov tvorac.
BONUS VIDEO: