Litijum jonske baterije su temelj naše tehnologije zbog njihovih odličnih kapaciteta čuvanja energije. Ali litijum sam po sebi nije baš najbolja sirovina ako uzmemo cenu, način iskopavanja kao i njegov uticaj na životnu sredinu. Bolja alternativa bi bio natrijum, koga ima u velikim količinama na zemlji, ali ni ova sirovina nije bez svojih problema. Međutim izgleda da je jedan od problema upravo rešen.
Istraživači sa Univerziteta tehnologije Chalmers uspeli su da naprave materijale za elektrode od grafena, visokih performansi, za natrijumske baterije. Baterija pokazuje nivoe energije skoro iste onima u litijumskim baterijama. Nalazi i podaci su objavljeni u časopisu Science Advances.
U litijumskim baterijama anoda je načinjena od grafita (istog materijala kao u grafitnoj olovci), koji su zapravo slojevi grafena. Joni litijuma (zato i ime litijum-jonska baterija) su dovoljno mali da mogu da prolaze između slojeva grafena - dok je sa druge strane natrijum mnogo krupniji i stoga to nije moguće.
Ovde na scenu stupa Janus grafen. U ovoj verziji grafena slojevi mogu da budu posebno kalibrisani i namešteni da propuštaju jone natrijuma.
Kako objašnjava glavni autor studije, doktor Jinhua Sun:
Dodali smo molekularnog "kontrolora prostora" na jednoj strani sloja. Kada se slojevi naslažu jedni na druge, molekul stvara veći prostor između slojeva grafena i stvara tačku interakcije - što dovodi do stvaranje većeg kapaciteta baterije.
Kapacitet natrijumske baterije koja koristi standardni grafit je 35 miliamper sati po gramu, što je manje od 1/10 onoga što se dobija iz obične litijumske baterije. Novi pristup sa Janus grafenom podiže kapacitet na čak 322 miliamper sati po gramu. I dalje je manje od litijumske, ali je mnogo mnogo bliže. Pride lako i efikasno se mogu puniti i prazniti po potrebi.
Kako pojašnjava naš profesor Aleksandar Matić sa odeljenja za fiziku Univerziteta Chalmers:
Ime ovog grafena dolazi od imena rimskog boga Janusa. Grafen se pravi od ugljenika organizovanog u tanak sloj - samo jedan atom debeo.
TEHNOLOGIJA: Da li nas telefoni zaista prisluškuju? 🤔
Autor: redportal.rs
