Kalij metalna baterija alternativa litij ionskim

Električni automobili, mobiteli i brojni gadgeti danas rade na pogon baterija koje se temelje na rijetkom i skupom elementu litiju, pa se već duže vrijeme traže alternative. Baterija sadrži dvije elektrode, katodu i anodu. U litij-ionskoj bateriji nalazi se anoda od grafita i katoda od litij-kobalt oksida. Za vrijeme punjenja i pražnjenja, litijevi ioni se kreću naprijed i nazad između njih. Znanstvenici instituta Rensselaer Polytechnic Institute otkrili su da zamjenom litij-kobalt oksida jeftinim i puno obilnijim kalijem performanse baterije znatno padaju jer je on puno gušći i teži element, što ujedno znači i da donosi manju energetsku gustoću. Oni su stoga odlučili povećati performanse baterije tako da zamijene kalijem i grafitnu anodu, što se pokazalo odličnim potezom. "U smislu performansi, ovo može konkurirati tradicionalnim litij-ionskim baterijama", izjavio je profesor Nikhil Koratkarm, voditelj ovog istraživanja objavljenog u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences. 

Pored toga Koratkarm i njegov tim su uspješno riješili i problem s kristalizacijskim efektom koji dolazi kod metalnih baterija kada se kristali ulančaju u tako dugi lanac koji postane dendrit i kratkospoji pozitivni i negativni pol baterije, zbog čega nastane kratki spoj i veliko samopražnjenje, uslijed čega baterija nema dugi životni vijek. Oni su otkrili da povećanjem temperature u bateriji ne dolazi do topljenja metala kalija, jer ono pomaže aktivirati površinsku difuziju kako bi se kalijevi atomi odmaknuli bočno od „hrpe“ koju su stvorili, učinkovito izglađujući dendrit.

"Ideja ovog pristupa je da tijekom noći ili kada ne koristite bateriju, njezin sustav za upravljanje (battery management) dodaje lokalnu toplinu koja će omogućiti dendritima da se samoizliječe", navodi znanstvenik. Tim zagrijavanjem baterija koja se temelji na metalu kaliju postaje vrlo zanimljiva za praktičnu primjenu.

Čitav znanstveni rad možete pronaći na ovoj poveznici.