Istra�iva?i iz ETH Zuricha i Empa su uspjeli po prvi puta proizvesti homogene antimonske nanokristale. Ovi nanomaterijali rade na vrlo efikasan na?in te bi se s vremenom mogli koristiti kao alternativni materijal anoda u budu?im baterijama sa visokom gusto?om pohrane energije.

Istra�iva?i poku�avaju iskoristiti nove materijale za idu?u generaciju baterija koje bi mogle zamijeniti litij-ionske baterije. Litij-ionske baterije su danas uobi?ajene u pametnim mobitelima, laptopima i drugim prijenosim elektroni?kim ure?ajima.

S jedne strane elektri?na mobilnost i stacionarno spremanje energije tra�e veliki broj jakih baterija, a velika potra�nja za litijem bi mogla prouzrokovati nedostatak sirovih materijala. Zbog toga se sve ve?a pozornost posve?uje konceptualno sli?nim baterijama koje koriste natrijeve ione. Za razliku od litijskih baterija koje se razvijaju vi�e od 20 godina puno manje se zna o materijalima koji efikasno mogu spremati ione natrija.

Elektrode od Antimona?

Tim istra�iva?a iz ETH Zuricha i Empa koje predvodi Maksym Kovalenko su do�li korak bli�e pri identificiranju alternativnih materijala za baterije; oni su prvi uspjeli sintetizirati homogene nanokristale antimona ?ije ih specijalne mogu?nosti ?ine idealnim kandidatima za materijal za anodu litij-ionskih i natrij-ionskih baterija. Rezultat njihove studije je nedavno objavljen u Nano Letters.

Antimon ve? dugo smatraju obe?avaju?im anodnim materijalom za litij-ionske baterije visokih preformansi, po�to ovaj nemetal ima veliki kapacitet punjenja, otprilike dva puta ve?i od grafita koji se uobi?ajeno koristi. Inicijalne studije pokazuju da antimon mo�e spremati ione i litija i natrija. Natrij je mogu?a jeftina alternativa litiju jer ga ima puno vi�e u prirodi, te je puno ravnomjernije distribuiran po Zemlji.

Idealni kandiddat za materijal anode

Elektromehani?ki testovi su pokazali Kovalenku i njegovom timu da elektrode od antimonskih nanokristala rade jednako dobro u natrij i litij ionskim baterijama. Time je antimon posebno obe?avaju?i za natrijeve baterija po�to najbolji anodni materijali za spremanje energije koji rade uz litij (grafit i slicij) ne funkcioniraju sa natrijem. Najbolji rezultati su ostvareni sa nano?esticama veli?ine 20-100 nanometara po�to su sa veli?inom iznad 100 nanometara ?estice previ�e nestabilne, dok one manje od 10 nanometara imaju problema sa oksidacijom.

Performanse ne ovise toliko o veli?ini

Jo� jedan va�an rezultat studije kojeg su omogu?ili ove ultra-ujedna?ene ?estice je da su istra�iva?i utvrdili da pri veli?ini ?estica od 20 do 100 nanometara materijal pokazuje odli?ne performanse neovisno o veli?ini. Slijede?i cilj je razviti tro�kovno efikasnu metodu sinteze u suradnji sa industrijskim partnerima.

Skuplja alternativa

Da li to zna?i da nam se uskoro smije�i alternativa litij-ionskim baterijama? Kovalenko na to ka�e da iako je metoda relativno jednostvna, proizvodnja dovoljnog broja visoko kvalitetnih nanokristala antinoma je jo� uvijek preskupa.

On procjenjuje da ?e do dolaska natrij-ionskih baterija sa antimonskim elektrodama na tr�i�te trebati jo� jedno destlje?e, po�to je istra�ivanje jo� uvijek na samom po?etku. Ipak, o?ekuje da ?e uskoro i drugi po?eti istra�ivati taj materijal.

Izvor: www.renewableenergyworld.com