Imagine care arată cum reacționează fluorura de fier atunci când bateria este descărcată complet (stânga), la 50% (mijloc) și la 95 la sută (dreapta). Credit: Linsen Li
Un nou material dezvoltat de cercetătorii de la Universitatea din Wisconsin-Madison și Brookhaven National Laboratory ar putea îmbunătăți stocarea energiei, de la electronice portabile la sisteme fotovoltaice rezidențiale și mașini electrice. Oamenii de știință au dezvoltat o nouă tehnică de imagistică cu raze X pentru a vizualiza și pentru a studia reacțiile electrochimice din acumulatorii litiu-ion, atunci când se folosește un nou tip de material, și anume fluorura de fier.
„Fluorura de fier poate tripla cantitatea de energie pe care o baterie Litiu-ion obișnuită o poate stoca”, spune Song Jin, un profesor de chimie la Universitate, citat de phys.org. „Cu toate acestea, încă îl testăm, pentru a vedea care e adevăratul său potențial.”
La laboratorul de la Brookhaven, echipa de cercetare a umplut cu fluorură de fier câteva baterii celulare de tip monedă, în timpul încărcării, pentru a vedea cât de performante sunt.
„În trecut, nu am putut înțelege cu adevărat ce se întâmplă cu fluorura de fier în timpul reacțiilor din baterie, deoarece alte componente ale bateriei nu ne-au permis să avem o imagine exactă”, spune Linsen Li, absolvent al Universității.
Recent, însă, profesorii s-au folosit de o nouă tehnică de imagistică cu raze X care i-au ajutat să vadă și să măsoare cu exactitate, la scară nanometrică, schimbările chimice prin care trece fluorura de fier atunci când stochează energie.
Până acum, folosirea fluorurii de fier în bateriile litiu-ion reîncărcabile nu a fost lipsită de provocări. În forma sa actuală, bateria nu se încarcă foarte bine, însă după multe teste la scară nanometrică, cercetătorii au găsit și cauza:
„Cu ajutorul razelor X, am reușit să urmărim, cu mult mai multă acuratețe, reacțiile electrochimice, și am văzut că fluorura de fier se comportă mai bine atunci când are o microstructură poroasă”, punctează Li.
Unele implicații ale acestei cercetări sunt evidente, cum ar fi alimentarea dispozitivelor electronice portabile, însă Song Jin prevede o gamă mai mare și mai largă de aplicații.
Profesorul spune că dacă vor reuși să maximizeze performanța acestui tip de baterie, acumulatorii Li-ion ar putea avansa, pe scară largă, tehnologiile de stocare a energiei din surse regenerabile pentru automobile electrice și sisteme rezidențiale.
