Cum funcționează bateria pe bază de amidon care se încarcă în 3 minute și rezistă 160 de ani

Cu o durată de viață de 60.000 de cicluri și o capacitate de încărcare completă în doar trei minute, această baterie pe bază de zinc-iod este atât sigură, cât și sustenabilă. Ce impact ar putea avea asupra viitorului unor smartphone-uri ca iPhone sau Galaxy?

O tehnologie complet diferită

Potrivit PhoneArena, echipa de cercetători australieni a utilizat o tehnologie inovatoare bazată pe zinc și iod, evitând astfel utilizarea litiului, tehnologie care datează din anii 1960. Mai mult decât atât, această baterie este pe bază de apă, ceea ce elimină riscul de incendiu cauzat de supraîncălzire.

Secretul din spatele acestei descoperiri? Amidonul. „Acest sistem oferă o nouă abordare pentru a reduce efectul de migrare a poliiodurilor, utilizând polimeri derivați din oligozaharide biodegradabile și ieftine, permițând astfel crearea unor baterii sustenabile și de lungă durată pe bază de zinc-iod”, explică cercetătorii de la Universitatea Flinders.

De ce sunt aceste baterii speciale?

Bateriile pe bază de zinc-iod nu sunt o noutate; ele au fost studiate de peste 20 de ani, prima astfel de baterie fiind documentată în 1984. Ceea ce diferențiază invenția echipei australiene este utilizarea unui polimer organic pe bază de ciclodextrină, un derivat al amidonului.

Ciclodextrina este deja folosită în industrie, inclusiv în alimentație și cosmetice, iar acum se dovedește a fi o soluție excelentă pentru captarea și eliberarea poliiodurilor, molecule care transportă sarcina electrică.

Performanțele sunt impresionante

Noile baterii pe bază de apă sunt extrem de stabile și sigure. Testele realizate au arătat că pot rezista până la 8.000 de cicluri la o capacitate de 205 mAh/g și o încărcare completă în șapte minute. Mai impresionant, ele pot atinge 60.000 de cicluri la o capacitate de 150 mAh/g, cu încărcare ultra-rapidă în doar trei minute.

„Bateriile pot rămâne în stare de funcționare vreme de mai mult de 60.000 de cicluri, cu o scădere a capacității de doar 0,0001%–0,0003% per ciclu”, potrivit revistei. Pentru comparație, o baterie pe bază de litiu, cum avem pe majoritatea smartphone-urilor, are o durată de viață de aproximativ 1.200 de cicluri, ceea ce înseamnă puțin peste trei ani de încărcare zilnică.

În schimb, noua tehnologie de la Flinders ar putea rezista până la 164 de ani în aceleași condiții. În plus, viteza de încărcare este de 10 până la 20 de ori mai rapidă decât cea a bateriilor actuale bazate pe litiu-ion.

Sunt potrivite aceste baterii pentru smartphone-uri?

Din păcate, deocamdată nu. „Bateriile reîncărcabile pe bază de zinc-iod sunt o alternativă viabilă la bateriile litiu-ion pentru stocarea de energie la scară largă, iar grupul nostru lucrează acum cu industria pentru a stabili o platformă de prototipare pentru acest sistem”, explică profesorul Zhongfan Jia de la Universitatea Flinders.

Deși chimia acestor baterii este superioară celor litiu-ion, densitatea volumetrică a energiei este mai mică. Asta înseamnă că bateriile ar trebui să fie considerabil mai mari pentru a oferi aceeași capacitate. Prin urmare, primele aplicații vizează stocarea de energie la scară mare, cum ar fi sistemele fotovoltaice pentru locuințe.

Ce urmează pentru bateria pe bază de zinc-iod?

În timp ce Samsung a adoptat tehnologia bateriilor pe bază de siliciu-carbon în seria Galaxy Z Fold 8, zinc-iodul reprezintă un salt complet diferit. Aceste baterii funcționează la o tensiune de 1,3–1,4 V, în timp ce cele litiu-ion operează la 3,7 V, ceea ce le face momentan incompatibile cu smartphone-urile moderne.

Cu toate acestea, există speranțe. Odată ce tehnologia va fi dezvoltată mai departe va fi doar o chestiune de timp până când inginerii o vor perfecționa și miniaturiza, astfel încât să avem smartphone-uri care se încarcă în trei minute și pe care le-ai putea folosi decenii bune.

Abonați-vă la ȘTIRILE ZILEI pentru a fi la curent cu cele mai noi informații.

ABONEAZĂ-TE