Ένας από τους λόγους που οι μπαταρίες ιόντων-λιθίου είναι τόσο δημοφιλείς σήμερα είναι πως προσφέρουν αρκετά γρήγορο χρόνο φόρτισης, λογική χωρητικότητα, και αντοχή στην σκληρή χρήση. Δυστυχώς οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι αρκετά ακριβές καθώς η διαδικασία κατασκευής τους απαιτεί μεγάλη ποσότητα ενέργειας και υλικά όπως κοβάλτιο και νικέλιο, που δεν είναι ακριβώς… φτηνά.
Ερευνητές στο εργαστήριο Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) θα βοηθήσουν το Υπουργείο Ενέργειας των Η.Π.Α λοιπόν εργάζονται πάνω στην ανάπτυξη μπαταριών Ιόντων-Λιθίου που μπορούν να έχουν την ίδια απόδοση αλλά κοστίζουν λιγότερο να κατασκευαστούν. Η μείωση του κόστους θα έρθει και από την αλλαγή στις μεθόδους παραγωγής και από άλλα υλικά που θα χρησιμοποιούνται.
Έτσι αντί για τη χρήση του συνηθισμένου οξειδίου του μετάλλου του λιθίου, ο ομάδα των ερευνητών έψαξε για τρόπους να αντικατασταθεί το ακριβό κοβάλτιο και το νικέλιο με φώσφορο και μαγγάνιο ή σίδηρο. Οι μπαταρίες τέτοιου τύπου δεν είναι κάτι καινούργιο αλλά η συγκεκριμένη ομάδα ερευνητών προσπαθεί να το πετύχει χωρίς πολύπλοκες και ακριβές μεθόδους κατασκευής.
Η επιστήμονας υλικών του PNNL, Daiwon Choi μιλά στο δελτίο τύπου του Πανεπιστημίου για “μια μέθοδο πολύ πιο απλή από άλλους τρόπους για την κατασκευή καθόδων λιθίου/μαγνησίου/φωσφόρου”. Άλλες ομάδες επιστημόνων έχουν επιλέξει πιο πολύπλοκες, πολλών βημάτων μεθόδους,” αναφέρει.
Η πιο απλή διαδικασία αφορά απλά τη χρήση κεριού (παραφίνη) και… ζέστης. Οι ερευνητές ξεκίνησαν με μίξη λιθίου, φωσφόρου και μαγνησίου μαζί με λιωμένο κερί και ειδικό οξύ. Το κερί παραφίνης έχει μεγάλα και κυρίως αδρανή μόρια σε αλυσίδες που βοήθησαν να κατευθυνθεί η ανάπτυξη των κρυστάλλων, ενώ το οξύ βοήθησε στην εξάπλωση των συστατικών με ισόρροπο τρόπο. Όλα αυτά… ψήθηκαν στους 400 βαθμούς Κελσίου και το κερί να εξατμίζεται και να μένουν μικροσκοπικοί κρύσταλλοι από το υλικό (lithium manganese phosphate (LMP) στα 50 με 2000 με 2000 νανόμετρα. Συγκριτικά η ανθρώπινη τρίχα είναι στα 50,000 με 60,000 νανόμετρα.
Στη θεωρία το υλικό θα είναι ιδιαιτέρως ανταγωνιστικό με τις μπαταρίες Ιόντων-Λιθίου με χωρητικότητα 170 ώρες milliAmp σε ένα γραμμάριο υλικού από τα 120 milliAmp που είχαν πετύχει στο παρελθόν ερευνητές με τέτοια υλικά.
Και για το… κλείσουμε, έχουμε πλέον τη δυνατότητα να κατασκευάζουμε το πιο σημαντικό ‘υλικό’ για κάθε είδους ηλεκτρονική και ηλεκτρική συσκευή πιο φτηνά με βάση το… κέρι! Δεν είναι και λίγο…