Νέες μπαταρίες νερού δεν εκρήγνυνται και ανακυκλώνονται

Το νερό και τα ηλεκτρονικά δεν έχουν και τις καλύτερες σχέσεις, αλλά μία νέα έρευνα του Πανεπιστημίου RMIT στην Αυστραλία δείχνει πως οι μπαταρίες μπορούν να επωφεληθούν από το H₂O. Αντικαθιστώντας τους βλαβερούς χημικούς καταλύτες των εμπορικών μπαταριών με νερό, οι επιστήμονες ανέπτυξαν μία νέα ανακυκλώσιμη μπαταρία νερού.

Η μπαταρία χρησιμοποιεί μέταλλα όπως μαγνήσιο και ψευδάργυρο, τα οποία είναι φθηνότερα και λιγότερο τοξικά από τα υλικά που χρησιμοποιούνται σήμερα στις μπαταρίες.

Οι μπαταρίες αποθηκεύουν ενέργεια δημιουργώντας μία ροή ηλεκτρονίων που κινείται από το θετικό στον αρνητικό πόλο και καταναλώνουν την ενέργεια αυτή με την αντίθετη ροή. Το υγρό της μπαταρίας είναι το μέσο που χρησιμοποιούν τα ηλεκτρόνια για να κινηθούν. Σε μία μπαταρία νερού, αντί για θειικό οξύ ή άλατα λιθίου, το ηλεκτρολυτικό υγρό είναι το νερό, στο οποίο έχουν προστεθεί άλατα.

Το βραχυκύκλωμα στην μπαταρία συμβαίνει όταν μικροσκοπικοί μεταλλικοί όγκοι (δενδρίτες) αναπτύσσονται στο μεταλλικό αρνητικό πόλο, προκαλώντας σε μερικές περιπτώσεις ακόμα και έκρηξη. Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα οι ερευνητές κάλυψαν τον πόλο ψευδαργύρου με το μέταλλο βισμούθιο, προσφέροντας ένα προστατευτικό κάλυμμα που αποτρέπει τη δημιουργία δενδριτών. Αυτό μάλιστα βοήθησε τις μπαταρίες να αντέξουν περισσότερο, διατηρώντας το 85% της χωρητικότητάς τους μετά από 500 κύκλους φόρτισης.

Ωστόσο αυτές οι μπαταρίες δεν πρόκειται να αντικαταστήσουν τις μπαταρίες ιόντων λιθίου σύντομα. Οι ερευνητές πιστεύουν πως με περαιτέρω έρευνα και ανάπτυξη, μία ασφαλής εναλλακτική στις μπαταρίες ιόντων λιθίου μπορεί να βγει στο εμπόριο μέσα σε μία δεκαετία.

Οι ερευνητές θέλουν τώρα να βελτιώσουν την ενεργειακή πυκνότητα των μπαταριών νερού για να φτάσουν τα επίπεδα των μπαταριών ιόντων λιθίου. Η ανακύκλωση και επαναχρησιμοποίηση των μπαταριών αυτών, είναι υψίστης σημασίας για τους ερευνητές, δεδομένου πως η ζήτηση μπαταριών και των μετάλλων που τις αποτελούν θα αυξηθεί τα επόμενα χρόνια.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Advanced Materials.