Šobrīd gandrīz visur – lielākās un mazākās portatīvajās viedierīcēs un datoros, bezvadu austiņās, elektroinstrumentos, sadzīves tehnikā un arī elektrodzinēju spēkratos – tiek izmantotas litija jonu baterijas. Tām ir daudz plusu, ne velti tas ir industrijas standarts jau gadiem ilgi. Tomēr ir arī mīnusi, un tāpēc viens no nākamajiem lielajiem izrāvieniem tehnoloģiju jomā varētu būt tieši jauna tipa baterijas. Pie tā strādā daudzas materiālzinātnieku komandas visā pasaulē, un pētnieki no Vīnes Tehniskās universitātes piedāvā savu risinājumu – skābekļa jonu baterijas.
Litija jonu bateriju nozīmi ir grūti novērtēt par augstu. Ne velti 2019. gadā Akiram Jošino un Džonam Gudinafam par viņu ieguldījumu šīs bateriju tehnoloģijas attīstībā piešķirta Nobela prēmija ķīmijā. Tām ir labs enerģijas blīvums (cik daudz enerģijas iespējams uzglabāt noteiktā tilpuma vienībā). Atkarībā no dažādām niansēm, litija jonu baterijā uz vienu litru materiāla var uzglabāt no 250 līdz pat 670 vatstundām. Arī pašizlāde nav tik liela problēma kā, piemēram, niķeļa-kadmija baterijām. Pirmajā diennaktī pēc uzlādēšanas litija jonu baterija zaudē aptuveni piecus procentus no lādiņa, bet pēc tam vien vienu līdz divus procentus mēnesī. Tās var būt arī ļoti kompaktas un darboties temperatūras diapazonā, kas piemērota ikdienas elektronikai. Kādi tad ir mīnusi?
Pirmkārt, litija ieguve. Tas nav uzskatāms par retu ķīmisko elementu, taču dabā brīvā veidā nav sastopams, jo spēcīgi reaģē ar ūdeni un skābekli. Dažas no visplašāk izmantotajām litija ieguves metodēm ir resursu un laikietilpīgas. Piemēram, vienas no bagātīgākajām litija atradnēm ir nabadzīgajā Bolīvijā. Tur litiju iegūst, no pazemes rezervuāriem sūknējot un novadot sālsūdeni tilpēs, kur tas pamazām iztvaiko, atstājot arvien koncentrētāku šķīdumu. Procesā tam tiek pievienota dzēsto kaļķu un ūdens masa, kas palīdz no šķīduma iztvaikot arī tādiem elementiem kā magnijs un bors. Kad litija koncentrācija šķīdumā sasniegusi noteiktu līmeni, to attīra no citiem nevēlamiem elementiem un ar ķīmiskās apstrādes palīdzību ekstrahē litiju. Litija ieguve no minerāliem ir enerģijas patēriņa ziņā vēl "ēdelīgāks" process.
Seko "Delfi" arī Instagram vai YouTube profilā – pievienojies, lai uzzinātu svarīgāko un interesantāko pirmais!
