Može li se napraviti baterija od drveta?
Drvo je poznati organski materijal, uglavnom dobiven od debla stabala, a ponekad se koriste i grane. Najčešće se koristi za loženje vatre i kao sirovina u industriji, a korisno je i za izradu predmeta poput namještaja, čačkalica, glazbala i drugih. Međutim, s razvojem znanosti, otkriva se nova dimenzija i funkcionalnost drveta.
Grančica drveta obložena limom mogla bi načiniti malenu, dugotrajnu, učinkovitu i ekološki prihvatljivu bateriju.
Ali nemojte to probati kod kuće. Komponente u bateriji testirane od strane znanstvenika sa Sveučilišta u Marylandu tisuću su puta tanje od komada papira. Korištenje natrija umjesto litija, kao što je slučaj s mnogim punjivim baterijama, čini bateriju ekološki prihvatljivom. Natrij ne pohranjuje energiju učinkovito poput litija, tako da nećete vidjeti tu bateriju u mobitelu - umjesto toga, njegova niska cijena i učestali materijali čine ga idealnim za pohranu ogromne količine energije odjednom, poput solarne energije u elektrani.
Postojeće baterije često se stvaraju na krutim bazama, koje su previše krhke da bi izdržale povećanje i smanjivanje zbog pohranjenih elektrona. Znanstvenici Liangbing Hu, Teng Li i njihov tim utvrdili su kako su drvna vlakna dovoljno savitljiva što omogućuje da njihova natrij-ionska baterija može trajati više od 400 ciklusa punjenja, što ga svrstava među najtrajnije nano baterije.
"Inspiracija za ideju dolazi od stabala", rekao je Hu, asistent na području znanosti o materijalima. "Vlakna drveta koja tvore stablo nekada su bila bogata mineralnom vodom, pa su idealna za skladištenje tekućih elektrolita, što ih ne čini samo bazom već i aktivnim dijelom baterije."
Voditelj studije Hongli Zhu i ostali članovi tima primijetili su da je nakon stotine punjenja i pražnjenja baterije, drvo završilo smežurano, ali netaknuto. Računalni modeli pokazuju da nabori učinkovito smanjuju pritisak tijekom punjenja i ponovnog punjenja baterije, tako da baterija može preživjeti mnoge cikluse.
"Guranje natrijevih iona kroz limene anode često oslabi vezu lima prema baznom materijalu", rekao je Li, izvanredni profesor strojarstva. "Ali drvena vlakna su dovoljno mekana da služe kao mehanički amortizer i tako mogu prilagoditi promjene na limu. To je ključ naše dugotrajne natrij-ionske baterije."
Izvor: University of Maryland