'Črna brozga' bi lahko nadomestila klasične baterije

Avtomobilska industrija kar kliče po novih izumih na področju hrambe električne energije, saj obstoječe baterije zasedajo veliko prostora, so relativno drage in za ponovno polnjenje vzamejo preveč časa. V klasičnih litij-ionskih baterijah je kar dve tretjini sestavnih elementov, ki nimajo neposredne zveze s hrambo elektrike, temveč služijo le kot strukturni, povezovalni in drugi 'nepomembni' elementi. Cilj večine raziskovalcev je povečati kapaciteto in zmanjšati dimenzije ter ceno baterij.

Na ameriški univerzi MIT je raziskovalec Yet-ming Chiang skupaj z ekipo razvil precej nenavadno tekočino, ki bi kratkoročno in srednjeročno lahko popolnoma nadomestila baterije s klasičnimi litij-ionskimi celicami. Gre za črno, gosto tekočino, ki bo zmožna shraniti kar desetkrat več elektrike kot prostorninsko primerljiva klasična baterijska celica.

Snov so pomenljivo poimenovali 'Cambridge Crude', kar je analogija na surovo nafto, saj je tekočina, podobno kot nafta, nekakšen energent, pa čeprav popolnoma umetno ustvarjen. V standardnih baterijah se elektrika shranjuje tako, da ioni potujejo od ene trdne elektrode do druge skozi tekoči ali praškasti elektrolit, tako se elektrolit naelektri in shrani elektriko. V Chiangovi bateriji pa so elektrode majhni delci, ki plavajo v posebni litijevi raztopini. V bateriji sta dve raztopini – pozitivno in negativno nabita. Med njima je tanka membrana, preko katere prehajajo elektroni in tako oddajajo shranjeno energijo. Za ponovno naelektritev (polnjenje) pa se z zunanjo električno napetostjo potisne elektrone nazaj skozi membrano v negativno nabito raztopino.

Baterija je zelo primerna za uporabo v avtomobilski industriji, saj je tekočino možno zelo hitro menjati, zaradi preproste sestave enega baterijskega modula pa bi bilo možno srednje menjavati tudi v celoti. Če koristi 'črne brozge', utemeljene na primeru: trenutne baterijske zaloge električnega nissana leafa, znašajo 24kWh in avtomobilu omogočijo pot približno 150 kilometrov z enim polnjenjem. Akumulacijska moč 'nafte iz Cambridgea' bi ob manjši teži in prostornini baterij taistemu modelu avtomobila omogočila doseg 300 kilometrov. Cena izdelave je takisto izredno nizka, saj ne bo presegla 250 ameriških dolarjev (174 evrov), kar je v primerjavi z 6000-dolarsko leafovo baterijo malenkost.

Ima pa tovrstna baterija slabšo lastnost in to so dražje polnilne postaje, kjer bi se zmes tudi 'plemenitila' z elektroni. Vendar bi v naslednjih petih letih proizvodnja vseeno lahko stekla.