Gallai Cysyniad Newydd Wneud Batris Mwy Cyfeillgar i'r Amgylchedd yn Bosibl

Mae gan gysyniad newydd ar gyfer batri alwminiwm ddwywaith y dwysedd ynni na fersiynau blaenorol, mae wedi'i wneud o ddefnyddiau toreithiog, a gallai arwain at gostau cynhyrchu is ac effaith amgylcheddol. Mae gan y syniad botensial ar gyfer cymwysiadau ar raddfa fawr, gan gynnwys storio ynni solar a gwynt. Mae ymchwilwyr o Brifysgol Technoleg Chalmers, Sweden, a'r Sefydliad Cemeg Cenedlaethol, Slofenia, y tu ôl i'r syniad.

Gallai defnyddio technoleg batri alwminiwm gynnig sawl mantais, gan gynnwys dwysedd ynni damcaniaethol uchel, a'r ffaith bod diwydiant sefydledig eisoes ar gyfer ei weithgynhyrchu a'i ailgylchu. O'i gymharu â batris lithiwm-ion heddiw' s, yr ymchwilwyr' gallai cysyniad newydd arwain at gostau cynhyrchu sylweddol is.

& quot; Mae'r costau deunydd a'r effeithiau amgylcheddol yr ydym yn eu rhagweld o'n cysyniad newydd yn llawer is na'r hyn a welwn heddiw, gan eu gwneud yn ymarferol ar gyfer defnydd ar raddfa fawr, megis parciau celloedd solar, neu storio ynni gwynt, er enghraifft," meddai Patrik Johansson, Athro yn Adran Ffiseg Chalmers.

& quot; Yn ogystal, mae gan ein cysyniad batri newydd ddwywaith y dwysedd ynni o'i gymharu â'r batris alwminiwm sy'n' o'r radd flaenaf' heddiw."

Mae dyluniadau blaenorol ar gyfer batris alwminiwm wedi defnyddio'r alwminiwm fel yr anod (yr electrod negyddol) - a graffit fel y catod (yr electrod positif). Ond mae graffit yn darparu cynnwys egni rhy isel i greu celloedd batri gyda digon o berfformiad i fod yn ddefnyddiol.

Ond yn y cysyniad newydd, a gyflwynwyd gan Patrik Johansson a Chalmers, ynghyd â grŵp ymchwil yn Ljubljana dan arweiniad Robert Dominko, mae'r graffit wedi'i ddisodli gan gathod organig, nanostrwythuredig, wedi'i wneud o'r anthraquinone moleciwl carbon-seiliedig.

Datblygwyd y catod anthraquinone yn helaeth gan Jan Bitenc, a oedd gynt yn ymchwilydd gwadd yn Chalmers o'r grŵp yn y Sefydliad Cemeg Cenedlaethol yn Slofenia.

Mantais y moleciwl organig hwn yn y deunydd catod yw ei fod yn galluogi storio cludwyr gwefr positif o'r electrolyt, yr hydoddiant lle mae ïonau'n symud rhwng yr electrodau, sy'n gwneud dwysedd egni uwch posibl yn y batri.

& quot; Oherwydd bod y deunydd catod newydd yn ei gwneud hi'n bosibl defnyddio cludwr gwefr mwy priodol, gall y batris wneud gwell defnydd o botensial alwminiwm' s. Nawr, rydym yn parhau â'r gwaith trwy chwilio am electrolyt hyd yn oed yn well. Mae'r fersiwn gyfredol yn cynnwys clorin - rydym am gael gwared â hynny," meddai Niklas Lindahl, ymchwilydd Chalmers, sy'n astudio'r mecanweithiau mewnol sy'n rheoli storio ynni.

Hyd yn hyn, nid oes batris alwminiwm ar gael yn fasnachol, a hyd yn oed yn y byd ymchwil maent yn gymharol newydd. Y cwestiwn yw a allai batris alwminiwm ddisodli batris lithiwm-ion yn y pen draw.

& quot; Wrth gwrs, rydyn ni'n gobeithio y gallan nhw. Ond yn anad dim, gallant fod yn gyflenwol, gan sicrhau bod batris lithiwm-ion yn cael eu defnyddio dim ond lle bo hynny'n hollol angenrheidiol. Hyd yn hyn, dim ond hanner mor egni dwys â batris lithiwm-ion yw batris alwminiwm, ond ein nod tymor hir yw cyflawni'r un dwysedd ynni. Mae gwaith i'w wneud o hyd gyda'r electrolyt, a chyda datblygu gwell mecanweithiau gwefru, ond mewn gwirionedd mae alwminiwm yn gludwr gwefr sylweddol well na lithiwm, gan ei fod yn aml-luosog - sy'n golygu bod pob ïon' yn digolledu' ar gyfer sawl electron. At hynny, mae gan y batris y potensial i fod yn sylweddol llai niweidiol i'r amgylchedd," meddai Patrik Johansson.