Er wordt verwacht dat de natriumzwavelbatterij de omsingeling zal doorbreken! De capaciteit van de nieuwe versie is 4 keer hoger dan die van de lithiumbatterij, met goede stabiliteit en lagere kosten

Een internationaal team van wetenschappers dat zich richt op de volgende generatie energieopslagoplossingen heeft onlangs een milieuvriendelijke en goedkope batterij met opwindend potentieel gedemonstreerd. Vergeleken met typische lithium-ionbatterijen biedt dit nieuwe natriumzwavelbatterijontwerp vier keer zoveel energiecapaciteit, wat een veelbelovende technologie is voor energieopslag op de toekomstige netschaal.

De uitvinding van het team behoort in wezen tot een soort batterij, de gesmolten-zoutbatterij, die al ongeveer 50 jaar in verschillende vormen bestaat. Nu er steeds meer aandacht wordt besteed aan hernieuwbare energie, zijn wetenschappers optimistisch over het potentieel van gesmolten-zoutbatterijen voor energieopslag, omdat de prijs van gesmolten-zoutbatterijen relatief laag is en afhankelijk is van gewone materialen.

In theorie kunnen ze op grotere schaal worden gebouwd om grote hoeveelheden hernieuwbare energie op te slaan. Hun typische versie is gebaseerd op de natriumzwavelchemie en houdt de elektrode op een hoge temperatuur om de elektrolyt in vloeibare, gesmolten toestand te houden. Chinese en Australische wetenschappers hebben gezamenlijk hun eigen versie ontwikkeld, die volgens hen de prestaties bij kamertemperatuur aanzienlijk heeft verbeterd.

Dr. Shenlong Zhao, hoofdonderzoeker van de Universiteit van Sydney, zei: “Als de zon niet helder is en er geen briesje waait, hebben we hoogwaardige oplossingen voor energieopslag nodig, die de hulpbronnen van de aarde niet verbruiken en gemakkelijk te realiseren zijn. verkrijgen op lokaal of regionaal niveau. We hopen dat we door het aanbieden van een technologie om de kosten te verlagen sneller het niveau van schone energie kunnen bereiken."

Daarom is het onderzoeksteam momenteel begonnen met het oplossen van verschillende tekortkomingen van natriumzwavelbatterijen. Deze tekortkomingen houden verband met hun korte levenscyclus en beperkte capaciteit, waardoor de uitvoerbaarheid ervan in commerciële toepassingen wordt belemmerd. Het ontwerp van het team maakt gebruik van op koolstof gebaseerde elektroden en een thermisch degradatieproces genaamd pyrolyse om de reactie tussen zwavel en natrium te veranderen.

Hierdoor heeft deze nieuwe natriumzwavelbatterij een hoge capaciteit van 1017mAh g − 1 bij kamertemperatuur. Het team wees erop dat dit ongeveer vier keer de capaciteit is van lithium-ionbatterijen. Belangrijk is dat de batterij ook een goede stabiliteit heeft laten zien en na 1000 cycli nog steeds ongeveer de helft van zijn capaciteit kan behouden, wat in de paper van het team als "ongekend" wordt beschreven.

Shenlong Zhao zei: "Onze natriumbatterij heeft het potentieel om de kosten aanzienlijk te verlagen en tegelijkertijd vier keer zoveel opslagcapaciteit te bieden. Dit is een grote doorbraak in de ontwikkeling van hernieuwbare energie." Dit onderzoeksresultaat is onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Materials.