Serwis używa plików cookies, aby mógł lepiej spełniać Państwa oczekiwania. Podczas korzystania z serwisu pliki te są zapisywane w pamięci urządzenia. Zapisywanie plików cookies można zablokować, zmieniając ustawienia przeglądarki. Więcej o plikach cookies możesz przeczytać tutaj.

Nauka/Technologie więcej

Badaczka z Gdańska chce usprawnić baterie

Badaczka z Gdańska chce usprawnić baterie
źródło: pixabay

Bateria w telefonie ładująca się w ciągu 2-3 minut czy urządzenie, w którym będziemy mogli magazynować energię z odnawialnych źródeł - takie wizje już niedługo mogą się spełnić dzięki pracy dr inż. Moniki Wilamowskiej-Zawłockiej z Politechniki Gdańskiej.

Pomyślmy przez chwilę: jak bardzo ułatwiłaby nam życie błyskawicznie ładująca się bateria w telefonie? Urządzenia przechowujące duże ilości energii w samochodach elektrycznych? A może ogólniej - możliwość dłuższego przechowywania energii elektrycznej pochodzącej z odnawialnych źródeł?

Zwłaszcza ta ostatnia wizja jest bliska dr inż. Monice Wilamowskiej-Zawłockiej z Politechniki Gdańskiej.

"Coraz więcej mówi się o tym, że musimy się przestawiać na odnawialne źródła energii - jednak wiemy też, że źródła te są niestabilne, zależą od pogody" - zwraca uwagę w rozmowie z PAP dr Wilamowska-Zawłocka. "Tymczasem energię musimy dostarczać wtedy, kiedy jest potrzebna - a nie wtedy, kiedy akurat wieje wiatr czy świeci słońce. Więc do efektywnego użycia energii ze źródeł odnawialnych potrzebne są magazyny energii, które będą ją gromadzić w szybki i efektywny sposób".

Jak jednak coś takiego osiągnąć? Środkiem ku temu mają być tzw. urządzenia hybrydowe, które planuje stworzyć gdańska badaczka dzięki środkom z grantu otrzymanego w ramach konkursu POWROTY Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. Urządzenie hybrydowe ma połączyć w sobie właściwości dwóch typów urządzeń używanych aktualnie do magazynowania energii: baterii oraz superkondensatorów.

"Dobra analogia działania baterii to w tym przypadku maraton: działają długo, mają dużo energii, ale uwalniają ją powoli, przez długi czas" - opowiada dr Wilamowska-Zawłocka. "Superkondensator to natomiast bieg na 100 metrów: bardzo duża prędkość w bardzo krótkim czasie, co oznacza dużą moc urządzenia, lecz małą ilość energii".

W projektowanym urządzeniu hybrydowym badaczka planuje połączyć elektrody pochodzące z baterii oraz z superkondensatorów. "Dzięki temu uzyskam urządzenie o większej gęstości energii niż w superkondensatorach, a jednocześnie o większej mocy niż w przypadku baterii" - podkreśla.

"Praca nad wyzwaniami rynku energetycznego to jednak w dużej mierze praca nad nowymi materiałami, z których tworzone będą elektrody" - mówi dr Wilamowska-Zawłocka. Dlaczego tak jest? Elektroda składa się z dwóch elementów: zbudowanego np. z folii miedzianej lub aluminiowej tzw. kolektora prądowego, na który nakłada się materiał elektrodowy.

"Bardzo istotne są struktura i skład chemiczny materiału elektrodowego, gdyż to właśnie one decydują o jego właściwościach" - podkreśla rozmówczyni PAP. Kiedy ładujemy telefon komórkowy, wewnątrz baterii zachodzą reakcje chemiczne, za sprawą których energia elektryczna zamienia się w energię chemiczną. Z kolei przy telefonie odłączonym od prądu, zachodzą reakcje odwrotne i ze zgromadzonej energii chemicznej otrzymujemy energię elektryczną.

Największym problemem dla naukowców, jak tłumaczy dr Wilamowska-Zawłocka, jest utrzymanie stabilności materiałów podczas całego cyklu ich życia - czyli przy wielokrotnym ładowaniu i rozładowywaniu. "Chodzi o to, żeby baterie jak najdłużej zachowywały jak największą ilość energii. Idealnie by było, gdyby udało nam się osiągnąć spadek energii nie większy niż 10-20 proc. po 500 czy 1000 cyklach ładowania i rozładowywania" - mówi badaczka.

Jako przykład oczekiwań w stosunku do urządzeń do zastosowań motoryzacyjnych stawia ona wymagania konkursów (https://chargedevs.com/newswire/doe-to-award-up-to-15-million-for-extreme-fast-charging/) ogłoszonych przez Ministerstwo Energii USA.

"Baterie charakteryzują się tym, że ich cykl życia jest dosyć krótki" - dodaje. Z kolei w superkondensatorach nie zachodzi typowa reakcja chemiczna: ładunek gromadzony jest tylko poprzez proces fizyczny zachodzący na powierzchni materiału. Dzięki temu cykl życia superkondensatorów jest dużo dłuższy - proces ładowania można powtarzać wiele tysięcy razy. Niestety, ceną za to jest brak możliwości zgromadzenia dużej ilości energii.

"Ja natomiast chcę uzyskać materiały elektrodowe, w których ta reakcja będzie zachodzić, ale równocześnie będzie odwracalna przez wiele cykli ładowania i rozładowania" - podsumowuje badaczka.

źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

Komentarze 0 skomentuj »
Musisz być zalogowany, aby publikować komentarze.

mBlogi więcej

  • Avatar

    Od optymizmu do depresji – emocje inwestorów

    Psychologia jest jednym z kluczowych elementów inwestowania. Można popsuć nawet najlepszą inwestycję kierując się emocjami, a nie chłodną kalkulacją. Najczęściej dzieje się tak ponieważ z góry zakładamy, że aktywa, które zyskują

  • Avatar

    Księga Rodzaju 24,53-58

  • Avatar

    Mniej wirtualności, wiecej realności

    Uzależnienie od smartfona to już konkretna jednostka chorobowa.....

  • Avatar

    Księga Rodzaju 24,49-52

  • Avatar

    O czym prezydent Duda porozmawia z Trumpem

  • Avatar

    Inwestorzy uciekają od Facebooka i Netflixa

    Powszechnie przyjmuje się, że zachowanie inwestorów na rynkach kapitałowych jest racjonalne. Ludzie chętnie kupują akcje, gdy gospodarka się rozwija, a wraz z nią rosną zyski korporacji, co przekłada się na wyższe dywidendy. Podobno

  • Avatar

    Ciekawostki o zwierzętach, o których nie miałeś pojęcia

    Na naszej planecie żyje ponad milion przeróżnych gatunków zwierząt. Zamieszkują one malutkie polskie miejscowości, czy chińskie metropolie. Nadal istnieje wiele, o których człowiek nie ma pojęcie. Poznaj ciekawostki o zwierzętach, które

  • Avatar

    Księga Rodzaju 24,46-48

  • Avatar

    Zawstydzanie mężczyzn przyjęło się w naszej kulturze

    Techniki poniżania mężczyzn przez kobiety to temat warty uwagi. Obecny stan kulturowy uczy, by stawiać kobiety jako wyłączne ofiary, a mężczyzn jako agresorów i sprawców przemocy. Jest to oczywiste kłamstwo, które daje ochronkę tym

  • Avatar

    Czy aby na pewno pobicie innego mężczyzny jest męskie? Fakty i mity w historii czytelnika

    Pobicie innego mężczyzny, to akt agresji, który często jest wychwalany i usprawiedliwiany. Przecież mężczyzna słyszy, że kobieta chce się czuć bezpiecznie. Tylko czy aby na pewno kobieta czuje się bezpiecznie z kimś kto jest tak

  • Avatar

    Księga Rodzaju 24,43-45

  • Avatar

    Najwyższy budynek świata

    Wraz z rozwojem technologi na całym świecie powstają coraz to wyższe konstrukcje. Obecnie dubajski Burdż Chalifa to bezapelacyjny lider w kategorii najwyższy budynek na świecie.

  • Avatar

    Księga Rodzaju 24,38-42

Dziękujemy za wizytę.

Cieszymy się, że odwiedziłeś naszą stronę. Polub nas na Facebooku lub obserwuj na Twitterze.