Świat szuka nowych sposobów na przechowywanie energii i nowych typów akumulatorów. Pomysł na rozwiązanie oparte o tytan i powietrze to światowa nowość i na swój sposób przełom.
Tytan jest znany jako pasywny, stabilny materiał. Naukowcom udało się wykorzystać jego potencjał elektrochemiczny do przechowywania energii elektrycznej poprzez zastosowanie cieczy jonowej o nazwie EMIm(HF)2.3F. Ciecze jonowe składają się z soli o nietypowej, bardzo niskiej temperaturze topnienia, które ze względu na swoje szczególne właściwości elektryczne i materiałowe znajdują wiele zastosowań.
Akumulatory tytanowo-powietrzne teoretycznie mają dwu- lub trzykrotnie większą gęstość energii niż akumulatory cynkowo-powietrzne, które są dziś stosowane jako standardowe ogniwa w aparatach słuchowych, modułach sterujących i czujnikach. Teoretycznie osiągalne napięcie akumulatorów tytanowo-powietrznych mieści się w podobnym zakresie jak akumulatorów cynkowo-powietrznych. W eksperymentach udało się zmierzyć średnie napięcie ogniwa do 1,2 V i stosunkowo wysokie prądy rozładowania do 0,75 mA cm2.
W akumulatorach metalowo-powietrznych zawarty w nich metal reaguje z tlenem w powietrzu, uwalniając energię elektryczną. Ten rodzaj akumulatora zajmuje szczególną pozycję, ponieważ jeden z dwóch partnerów reakcji, tlen, jest pozyskiwany z powietrza poprzez specjalną elektrodę i nie musi być przechowywany w akumulatorze. W związku z tym, przynajmniej w teorii, można za pomocą tych systemów zrealizować znacznie wyższe gęstości energii niż w przypadku powszechnie stosowanych typów akumulatorów.
Z tego powodu akumulatory metalowo-powietrzne nadają się szczególnie do zastosowań, w których ważny jest kompaktowy rozmiar. Innym potencjalnym obszarem zastosowań są wielkoskalowe stacjonarne systemy magazynowania, w których wykorzystuje się tanie, powszechne i nietoksyczne materiały. Tytan, choć znany jako drogi materiał, jest znacznie tańszy od litu pod względem kosztów materiałowych, ale droższy od aluminium. Tytan jest dziewiątym z najczęściej występujących materiałów w skorupie ziemskiej, więc dostępne zasoby są odpowiednio obfite.
źródło: Forschungszentrum Jülich / fot. Regine Panknin
Najnowsze komentarze