Imaginați-vă cum ar fi să nu vă încărcați telefonul sau laptopul timp de câteva săptămâni. Acesta este visul cercetătorilor care de mai mult timp caută baterii alternative care depășesc cu mult ca durată versiunile actuale de baterii de tip litiu-ion. Într-un nou studiu apărut în decembrie 2018 în revista “Science”, chimiști din mai multe instituții, printre care Caltech, Jet Propulsion Laboratory, Institutul de Cercetare Honda și Laboratorul Național Lawrence Berkeley, lucrează la o nouă modalitate de a face baterii reîncărcabile pe bază de fluor, forma încărcată negativ (anionul) elementului fluor.
“Bateriile cu fluor pot avea o densitate mai mare de energie, ceea ce înseamnă că acestea pot dura mai mult – de până la opt ori mai mult decât acumulatorii utilizați astăzi”, spune co-autorul studiului, Robert Grubbs, profesor de chimie al lui Caltech. “Dar fluorul poate fi o provocare, în special pentru că este atât de coroziv și reactiv.”
În anii 1970, cercetătorii au încercat să creeze baterii reîncărcabile pe bază de fluor utilizând componente solide, dar bateriile cu semiconductori funcționează numai la temperaturi ridicate, ceea ce le face impracticabile pentru utilizarea de zi cu zi. În noul studiu, cercetătorii încearcă să realizeze baterii cu fluor folosind componente lichide, iar bateriile lichide funcţionează uşor la temperatura camerei. “Suntem încă în faza incipientă de dezvoltare, dar am realizat prima baterie cu fluor care funcţionează la temperatura camerei”, a spus Simon Jones, chimist la JPL, unul din autorii studiului.
Bateriile conduc curenții electrici prin trecerea atomilor încărcați – sau a ionilor – între un electrod pozitiv și negativ. Acest proces este mai ușor la temperatura camerei, atunci când sunt implicate lichide. În cazul bateriilor cu litiu-ion, litiul este transportat între electrozi cu ajutorul unei soluții lichide. În timp ce ionii de litiu sunt pozitivi (numiți cationi), ionii de fluor utilizați în noul studiu poartă o încărcătură negativă (și se numesc anioni).
Cheia pentru a face bateriile cu fluor să funcționeze într-un lichid s-a dovedit a fi un lichid electrolitic numit bis(2,2,2-trifluoroetil) eter sau BTFE. Acest solvent ajută la menținerea stabilității ionului de fluor, astfel încât acesta să poată transporta electronii înainte și înapoi în baterie.
Sursa: sciencedaily.com
