Акумулаторни оксидно-йонни батерии
Държава на разработване/прилагане:
Австрия
Обхват на иновациите
☐ Работа в офис а
☒ Процес на производство / доставка на услуги
Специфични за сектора
☐ Да / моля, посочете сектора(ите):
☒ Не (отнася се за всички сектори)
Описание на нуждите
Днес литиево-йонните батерии са вездесъщи – от електрическите автомобили до смартфоните. Но това не означава, че те са най-доброто решение за всички области на приложение.
Описание на решението
ТУ-Виена е успял да разработи кислородно-йонна батерия, която има някои важни предимства. Въпреки че тя не позволява толкова висока енергийна плътност като литиево-йонната батерия, капацитетът ѝ за съхранение не намалява безвъзвратно с времето: може да се регенерира и по този начин може да позволи изключително дълъг експлоатационен живот.
Освен това кислородно-йонните батерии могат да се произвеждат без редки елементи и са изработени от негорими материали. Заявката за патент за новата идея за батерия вече е подадена заедно с партньори за сътрудничество от Испания. Кислородно-йонната батерия може да бъде отлично решение за големи системи за съхранение на енергия, например за съхранение на електрическа енергия от възобновяеми източници.
Керамичните материали, които екипът на ТУ Виена е изследвал, могат да абсорбират и освобождават двойно отрицателно заредени кислородни йони. Когато се приложи електрическо напрежение, кислородните йони мигрират от един керамичен материал към друг, след което могат да бъдат накарани да мигрират обратно, като по този начин генерират електрически ток. Керамиката не е запалима – така че пожарните инциденти, които се случват отново и отново с литиево-йонните батерии, са практически изключени. Освен това не са необходими редки елементи, които са скъпи или могат да се добиват само по вреден за околната среда начин.
Прототипът на батерията все още използва лантан – елемент, който не е точно рядък, но не е и напълно разпространен. Но дори и лантанът трябва да бъде заменен с нещо по-евтино и изследванията в тази насока вече са в ход. Кобалтът или никелът, които се използват в много батерии, изобщо не се използват.
Описание на ефекта
Кислородно-йонната батерия обаче може да се регенерира безпроблемно: Ако кислородът се губи в резултат на странични реакции, загубата може просто да се компенсира с кислород от околния въздух.
Новата концепция за батерии не е предназначена за смартфони или електрически автомобили, тъй като кислородно-йонната батерия постига само около една трета от енергийната плътност, с която са свикнали литиево-йонните батерии, и работи при температури между 200 и 400 °C. Технологията обаче е изключително интересна за съхранение на енергия.
Дружество/дружества, което/които е/са разработило/приложило/предложило иновацията
Д-р Александър Шмид
Институт по химични технологии и анализи
ТУ Виена
+43 1 58801 15820
alexander.e164.schmid@tuwien.ac.at