KTU doktorantė ieško alternatyvų nesaugiems akumuliatoriams

Eglė Ūsovienė

Lietuvoje 2024-aisiais metais visuomenėje ne kartą nuskambėjo atvejai, kai paspirtukuose ar kituose elektronikos įrenginiuose sprogo esančios ličio jonų baterijos. KTU doktorantė elektronikos prietaisuose bando pritaikyti natrio jonų akumuliatorius, kurie būtų pigesnė ir draugiškesnė aplinkai alternatyva, padėsianti išspręsti sprogimo ar gaisro problemas.

Kauno technologijos universiteto Cheminės technologijos fakulteto (KTU CTF) doktorantė Eglė Ūsovienė teigia, kad lyginant šiuos akumuliatorius, ličio jonų akumuliatoriai pasižymi geresnėmis elektrinės talpos savybėmis, todėl prietaisai ne taip greitai išsikrauna, tačiau natrio jonų akumuliatoriai pasižymi didesniu saugumu.

„Šiuo metu tyrinėju įvairias elektrodų medžiagas, kurios natrio jonų akumuliatoriams padėtų konkuruoti su ličio jonų akumuliatoriais ir užtikrintų draugiškesnes medžiagas aplinkai. Tikiuosi, kad mano vykdomi tyrimai bent kiek pastūmės platesnį šių akumuliatorių pritaikymą rinkoje“, – kalba ji.

Valgomoji druska – žaliava akumuliatorių gamybai

Kol kas buities prietaisuose ar elektroniniuose įrenginiuose integruojami ličio jonų akumuliatoriai. Deja, juos sunku perdirbti, jie reikalauja didelių vandens ir energijos išteklių savo gamybai, taip pat vis didėja ličio karbonato žaliavos, naudojamos šių akumuliatorių gamyboje, kaina. Tai lemia ir pačių akumuliatorių didesnę kainą.

„Jie gaminami iš labai toksiškų medžiagų ir kelia grėsmę savo saugumui. Kaip jau žinome iš pavyzdžių, gali ne tik užsidegti, bet ir sprogti, o taip sužaloti šalia esančius žmones ar padaryti negrįžtamą žalą turtui“, – tikina E. Ūsovienė.

Pasak KTU doktorantės, sprogimą dažniausiai sukelia nepakankamas akumuliatorių pakrovimas, defektai arba netinkamas naudojimas. Kylant ličio jonų akumuliatorių sistemos temperatūrai, jie pradeda kaisti, kol galiausiai sprogsta. Siekiant išspręsti šias problemas, būtų logiška ličio jonų akumuliatorius pakeisti kitomis alternatyvomis.

„Pasirinkti natrio jonų akumuliatorius paskatino tai, kad pats natris lengvai randamas gamtoje valgomosios druskos (natrio chlorido) pavidalu. Dėl šios medžiagos gausos būtų užtikrinama mažesnė akumuliatorių kaina, ekonominis prieinamumas daugybei kitų šalių“, – pastebi E. Ūsovienė.

Be to, nenaudojant kenksmingų medžiagų natrio jonų akumuliatorių gamyboje, būtų užtikrintas ekologiškumas ir didesnis saugumas, nes natrio jonų akumuliatoriai nėra linkę kelti saugumo grėsmės, kaip kad ličio jonų akumuliatoriai.

„Yra įvairiausių alternatyvių ličio jonų akumuliatoriams, tačiau siekiant juos komercializuoti, reikia atrasti panašių arba geresnių elektrinių savybių akumuliatoriams nei kad ličio jonų. Kol kas tik ličio akumuliatoriai išsiskiria didžiausiomis elektrinėmis talpos savybėmis (todėl jie ir dažniausiai sutinkami įrenginiuose, kurių veikimui užtikrinti reikalingi akumuliatoriai)“, – konstatuoja E. Ūsovienė.