Ανθεκτικότερη μπαταρία λιθίου-ιόντων που λειτουργεί κάτω από ακραίες συνθήκες

Ερευνητές στις ΗΠΑ, με επικεφαλής έναν Έλληνα ηλεκτρολόγο μηχανικό, ανέπτυξαν μια μπαταρία λιθίου-ιόντων, που είναι πιο ασφαλής και ανθεκτική από τις υπάρχουσες και η οποία μπορεί να λειτουργήσει κάτω από ακραίες συνθήκες, γι' αυτό κατ' αρχάς θα χρησιμοποιηθεί από τον αμερικανικό στρατό. Οι μπαταρίες λιθίου-ιόντων είναι οι ευρύτερα χρησιμοποιούμενες μπαταρίες σήμερα στις καταναλωτικές ηλεκτρονικές συσκευές, αλλά και σε άλλα συστήματα (αεροδιαστημικά, στρατιωτικά κ.α.). Όμως δεν είναι απαλλαγμένες από κινδύνους ασφαλείας, καθώς οι οργανικοί ηλεκτρολύτες τους παραμένουν μια μόνιμη πηγή ανησυχίας, με συνέπεια π.χ. να μπορούν να εκραγούν μόνες τους ή να ρυπάνουν το περιβάλλον. Όσο πιο εύφλεκτοι και τοξικοί είναι οι ηλεκτρολύτες τους, τόσο αυξάνεται ο κίνδυνος η μπαταρία να πιάσει φωτιά ή να αποτελέσει πηγή ρύπανσης.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον δρα Κώστα Γερασόπουλο του Εργαστηρίου Εφαρμοσμένης Φυσικής (APL) του Πανεπιστημίου Τζονς Χόπκινς, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό για νέα υλικά "Advanced Materials", σε συνεργασία με το Εργαστήριο Ερευνών του Στρατού των ΗΠΑ, δημιούργησαν ένα νέο τύπο εύκαμπτης μπαταρίας λιθίου-ιόντων. Η νέα μπαταρία δεν είναι επικίνδυνη και επιπλέον είναι τόσο ανθεκτική, ώστε λειτουργεί ακόμη κι αν κανείς την κόψει, τη βυθίσει σε θαλασσινό νερό ή την πυροβολήσει! Εννοείται ότι τίποτε από όλα αυτά δεν μπορεί να αντέξει μια συμβατική μπαταρία.

Η καινοτόμος μπαταρία χρησιμοποιεί έναν αβλαβή ηλεκτρολύτη από γέλη πολυμερούς με βάση το νερό (που αποκαλείται «νερό σε αλάτι») και ο οποίος λύνει το πρόβλημα της αστάθειας που έχουν οι παραδοσιακές μπαταρίες λιθίου-ιόντων. Ακόμη κι όταν είναι πλήρως εκτεθειμένη στον αέρα και στο νερό, ακόμη κι όταν υποστεί ζημιά, η μπαταρία συνεχίζει να παρέχει ρεύμα. Σε πρώτη φάση, η μπαταρία, που επιτρέπει πάνω από 4.000 κύκλους επαναφόρτισης, θα αξιοποιηθεί σε στρατιωτικές εφαρμογές. Όπως δήλωσε ο Γερασόπουλος, «ιδίως για τους στρατιώτες, που εκτίθενται σε ακραίες συνθήκες και περιβάλλοντα στη διάρκεια των αποστολών τους, η ικανότητα της μπαταρίας να διατηρεί τόσο την ασφάλειά της όσο και την απόδοσή της, δεν έχει προηγούμενο».
Ο Έλληνας ερευνητής τόνισε ότι συνεχίζεται η έρευνα για τη βελτίωση της μπαταρίας. «Θέλουμε να αυξήσουμε την ανθεκτικότητα του ηλεκτρολύτη και την ενεργειακή πυκνότητα των μπαταριών ακόμη περισσότερο. Η δουλειά μας αποδεικνύει ότι μπορούμε να φτιάξουμε μπαταρίες λιθίου-ιόντων, που να είναι ικανές να επιβιώσουν από μηχανικές φθορές» όπως είπε. Ο Κ.Γερασόπουλος αποφοίτησε το 2005 από τη Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ του ΕΜΠ και πήρε το διδακτορικό του από το Πανεπιστήμιο του Μέριλαντ με ειδίκευση την επιστήμη των υλικών. Από τον Απρίλιο του 2015 είναι κύριος ερευνητής στο εργαστήριο APL του Πανεπιστημίου Τζονς Χόπκινς της Βαλτιμόρης.

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ