Le batterie ad acqua di mare promettono di essere un sostituto economico delle batterie al litio, ma la loro tecnologia è ancora lontana dal produrre sistemi di accumulo di energia ad alte prestazioni. Gli scienziati sudcoreani hanno cercato di aggirare gli ostacoli lungo il percorso e hanno proposto una tecnologia promettente per la produzione di batterie senza litio.
L'acqua di mare è un elettrolita nella sua forma più pura, sebbene sia molto lontana dall'elettrolita delle batterie convenzionali. Tuttavia, il sodio disciolto in eccesso nell'acqua di mare è in grado di partecipare alle reazioni elettrochimiche della batteria, sostituendo gli ioni di litio. Inoltre, le batterie ad acqua di mare possono essere utilizzate come sistemi di flusso pompando acqua di mare dolce attraverso di esse. Pertanto, tali batterie sono progettate per funzionare completamente immerse in mare e sono estremamente utili per l'installazione su navi, boe, sistemi di soccorso in mare e così via.
Il principale ostacolo all'emergere di batterie per acqua di mare ad alte prestazioni, gli scienziati coreani hanno definito la complessità della produzione di anodi, che richiedeva il drogaggio con azoto e zolfo. Gli anodi sono basati su materiale di carbonio, che funge da struttura in cui vengono introdotti gli atomi di azoto e zolfo. Risolvendo il problema dello sviluppo di un processo tecnologico per la lega affidabile degli anodi, i ricercatori hanno escogitato un processo tecnologico per la lega "plasma".
“La procedura, denominata “plasma in liquido”, prevede la preparazione di una miscela di precursori contenente carbonio, azoto e zolfo, seguita da una scarica di plasma in soluzione. Il risultato è un materiale con un alto livello di drogaggio con azoto e zolfo con una base strutturale di grafite ", spiega in un comunicato stampa della Korea Maritime and Ocean University, gli scienziati da cui hanno svolto il lavoro.
Come ha osservato il leader della ricerca, "Il materiale anodico co-drogato che abbiamo creato ha dimostrato notevoli prestazioni elettrochimiche in una batteria ad acqua di mare, con una durata superiore a 1500 cicli a una densità di corrente di 10 A/g".
Inoltre, lo studio è stato pubblicato sulla rivista Carbon. Si spera che gli scienziati continueranno a migliorare lo sviluppo e un giorno le batterie commerciali per acqua di mare occuperanno la loro nicchia.
2022-02-09 15:03:50
Autore: Vitalii Babkin