Mokslininkai jau daugelį metų ieško būdų, kaip sukurti geresnę alternatyvą įprastoms ličio baterijoms. Nors daugelis bandymų baigdavosi nesėkme, šį kartą pasiekimas atrodo itin perspektyvus. Japonijos mokslininkams pavyko sukurti pirmąjį veikiantį magnezinį akumuliatorių, kuris stabiliai dirba įprastoje kambario temperatūroje.
Tai didelis žingsnis, nes iki šiol magnezio baterijos veikdavo tik aukštoje temperatūroje, todėl jų naudojimas nebuvo praktiškas. Naujas sprendimas rodo, kad šią problemą pavyko įveikti. Jei technologija pasiteisins, tai gali būti pradžia naujos energijos saugojimo eros.
Šis pasiekimas suteikia vilties, jog netrukus bus galima gaminti baterijas, kurios bus pigesnės, saugesnės ir draugiškesnės aplinkai nei dabartiniai ličio modeliai. Magnezio baterijos galėtų tapti idealiu sprendimu tiek elektromobiliams, tiek energijos saugojimui namuose ar pramonėje.
Kodėl magnezis gali pakeisti litį?
Magnezis gamtoje yra daug dažnesnis už litį, todėl jo kaina ir išgavimas gali būti gerokai paprastesni. Jis taip pat mažiau pavojingas, nes nėra linkęs užsidegti ar sprogti. Tai daro magnezinę technologiją saugesnę tiek gamintojams, tiek vartotojams.
Be to, magnezinės baterijos gali sukaupti daugiau energijos tame pačiame tūryje, todėl jos gali būti mažesnės, bet galingesnės. Šis pranašumas ypač svarbus dideliems energijos saugojimo įrenginiams, kur svarbi ne masė, o energijos tankis.
Kaip pavyko įveikti didžiausią kliūtį?
Iki šiol pagrindinė problema buvo ta, kad magnezio jonai judėdavo per lėtai, todėl baterija išsikraudavo per greitai. Japonijos Tohoku universiteto mokslininkai rado būdą, kaip tai pakeisti. Jie sukūrė naują elektrodų struktūrą ir specialų elektrolitą, leidžiantį jonams judėti greitai net kambario temperatūroje.
Rezultatas, tai baterija, kuri gali maitinti paprastą šviesos diodą daugiau nei septynias minutes po trumpo įkrovimo. Nors tai tik pirmas prototipas, jis jau dabar išlaiko apie du šimtus įkrovimo ciklų be didelio veikimo praradimo. Tai pirmas įrodymas, kad magnezis iš tiesų gali veikti praktiškai.
Kas laukia toliau?
Kad ši technologija pasiektų rinką, dar reikia patobulinti keletą svarbių savybių. Baterijos turi išlaikyti bent penkis šimtus įkrovimo ciklų, būti atsparios drėgmei ir įkraunamos greičiau. Reikės ir pigesnių gamybos metodų, kad jų kaina taptų konkurencinga su ličio baterijomis.
Vis dėlto šis atradimas žymi naują etapą energijos saugojimo srityje. Pirmą kartą pavyko sukurti visiškai veikiančią magnezinę bateriją, kuri nereikalauja aukštos temperatūros ir išlieka stabili. Jei tyrimai bus sėkmingi, galbūt jau netrukus ličio era pasieks savo pabaigą, o magnezis taps nauju žaliuoju energijos šaltiniu.
