Ten bierze się z ich toksyczności, która występuje w przypadku większości dostępnych na rynku baterii. Płyny dostające się do otoczenia w czasie składowania takich zużytych elementów mogą mieć fatalny wpływ na środowisko, stwarzając zagrożenie również dla ludzi. Właśnie dlatego naukowcy próbowali opracować bezpieczniejsze zamienniki.
Czytaj też: Ta farba powie nam, kiedy coś zaczyna się psuć. Stworzyli ją Polacy
Szukaniem alternatyw zajęli się badacze z Flinders University oraz Zhejiang Sci-Tech University, którzy o kulisach całego przedsięwzięcia piszą na łamach American Chemical Society. Jak się okazuje, pierwszy etap prac dobiegł już końca i doprowadził do powstania nietoksycznej baterii.
Takie akumulatory aluminiowo-jonowe w najnowszej wersji powinny łączyć w sobie szereg zalet. Zalicza się do nich, poza wspomnianą już niską szkodliwością, wysoką pojemność, a także niskie koszty produkcji. Wyzwaniem dla inżynierów była natomiast niska wydajność katody w bateriach aluminiowo-jonowych. Na szczęście udało się wprowadzić modyfikacje, które zaowocowały zadowalającymi zmianami.
Bateria zaprojektowana przez naukowców ze Stanów Zjednoczonych i Chin jest jednym z tzw. akumulatorów aluminiowo-jonowych
Stabilne rodniki, bo to właśnie one zawierają klucz do sukcesu, mają szereg zalet, między innymi w postaci stosunkowo wysokiej trwałości oraz łatwego dostosowywania właściwości elektrochemicznych i strukturalnych. W przeszłości stosowano je w produkcji hybrydowych akumulatorów litowo-jonowych, sodowo-jonowych i w pełni organicznych. Teraz przyszła pora na ich implementację w akumulatorach aluminiowo-jonowych.
Czytaj też: Niewiarygodna konstrukcja w centrum miasta. Wygląda kosmicznie, a służyć będzie w jednym celu
Dlaczego nowa formuła jest tak przełomowa? Korzyści biorą się z zastosowania dwóch konkretnych składników: znanego jako TEMPO oraz wodnego elektrolitu zawierającego tzw. kwas Lewisa. Ostatecznie doprowadziło to do powstania nietoksycznych baterii aluminiowo-jonowych, które są ognioodporne i wysoce stabilne. Ich napięcie wyjściowe wynosi 1,25 V, a pojemność 110 mAh g-1 w ciągu 800 cykli. Straty pojemności są szacowane na około 0,028% na cykl. Dalszy rozwój projektu powinien doprowadzić do powstania biodegradowalnych baterii znacznie bezpieczniejszych dla środowiska niż ma to miejsce obecnie.