Ερευνητική ομάδα ανακοίνωσε μια σημαντική ανακάλυψη σχετικά με τον τρόπο λειτουργίας των μπαταριών η οποία όπως υποστηρίζουν θα μπορούσε να οδηγήσει σε «μεγάλα άλματα» στις επιδόσεις τους στο μέλλον.
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Νταντί και το Πανεπιστήμιο Warwick στη Βρετανία δήλωσαν ότι κατάφεραν να προσδιορίσουν τον καθοριστικό ρόλο που διαδραματίζει το οξυγόνο στην αποθήκευση και την απελευθέρωση της ενέργειας μιας μπαταρίας. Είναι η πρώτη φορά που γίνεται αυτή η παρατήρηση.
Μέχρι σήμερα οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι κατά τη διαδικασία φόρτισης το μεγαλύτερο μέρος της δραστηριότητας πραγματοποιείται στα μεταλλικά στοιχεία που βρίσκονται στο εσωτερικό της μπαταρίας, όπως το νικέλιο, το κοβάλτιο ή ο σίδηρος, ενώ το οξυγόνο θεωρούνταν ότι είχε έναν παθητικό ρόλο.
Ωστόσο η ερευνητική ομάδα ανέφερε ότι προηγμένα υπολογιστικά μοντέλα και εργαστηριακά πειράματα απέδειξαν πως το οξυγόνο συμμετέχει πολύ πιο ενεργά στις διαδικασίες φόρτισης και εκφόρτισης της μπαταρίας. Σύμφωνα με τους ερευνητές τα ευρήματα αυτά θα μπορούσαν να οδηγήσουν στην ανάπτυξη μπαταριών για ηλεκτρονικές συσκευές και ηλεκτρικά οχήματα που θα φορτίζουν ταχύτερα, θα έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και θα είναι ασφαλέστερες στη χρήση.
Ο Δρ. Χρίσιτ Μπανέρτζι, θεωρητικός φυσικός στη Σχολή Επιστημών, Μηχανικής και Επιχειρήσεων του Πανεπιστημίου του Νταντί, δήλωσε: «Οι κοινωνίες σε όλο τον κόσμο εξαρτώνται ολοένα και περισσότερο από τις τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και τα προηγμένα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας, από τα κινητά τηλέφωνα που έχουμε στις τσέπες μας μέχρι τα αυτοκίνητα που οδηγούμε. Αυτό καθιστά ολοένα και σημαντικότερη την κατανόηση της τεχνολογίας που βρίσκεται πίσω από τις ηλεκτρονικές διεργασίες στο εσωτερικό των υλικών των μπαταριών. Η έρευνα αυτή είναι ιδιαίτερα σημαντική, καθώς μας προσφέρει μια νέα θεμελιώδη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο λειτουργούν οι μπαταρίες.»
Η ανακάλυψη
Η μελέτη συνέκρινε δύο από τους κυριότερους τύπους καθόδων που χρησιμοποιούνται σήμερα στις μπαταρίες ιόντων λιθίου: τις καθόδους φωσφορικών ενώσεων και τις καθόδους στρωματοποιημένων οξειδίων. Οι δύο αυτοί τύποι μπαταριών χρησιμοποιούνται σε πολλές εφαρμογές, όπως τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα και οι φορητές ηλεκτρονικές συσκευές, μεταξύ των οποίων τα κινητά τηλέφωνα και οι φορητοί υπολογιστές.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι στις φωσφορικές καθόδους η συμμετοχή του οξυγόνου είναι ελάχιστη, ενώ στις καθόδους στρωματοποιημένων οξειδίων παρατηρείται σημαντική απομάκρυνση ηλεκτρονίων από τα άτομα οξυγόνου κατά τη λειτουργία της μπαταρίας.
Ο Δρ. Μπανέρτζι πρόσθεσε: «Βελτιώνοντας την κατανόησή μας για όσα συμβαίνουν σε ατομικό επίπεδο στο εσωτερικό των μπαταριών, μπορούμε να πετύχουμε σημαντικές βελτιώσεις στις πραγματικές επιδόσεις τους. Οι σημερινές τεχνολογίες περιορίζονται από την ελλιπή κατανόηση της θεμελιώδους φυσικής που εξηγεί πώς και γιατί οι μπαταρίες υποβαθμίζονται με την πάροδο του χρόνου.»
Naftemporiki.gr
