Литий-ионные батареи питают наши телефоны, наши компьютеры и, все чаще, наши электромобили. Есть также планы по питанию нашей зеленой энергии в будущем с использованием ветряных турбин и солнечных батарей, но для этого, в свою очередь, потребуются огромные аккумуляторные батареи для хранения указанной электроэнергии до тех пор, пока она не понадобится.

Все это означает, что мы должны продолжать добывать литий, но нет никакой гарантии, что мы сможем найти достаточно сырья, чтобы удовлетворить спрос. К сожалению, не будет единого решения проблемы замены литий-ионных аккумуляторов, поэтому люди придумывают всевозможные вариации формата, чтобы удовлетворить мировые потребности в хранении энергии.

Соль
Близкий химический родственник лития, натрий, уже много лет служит основой для исследований новых батарей. Половина хлорида натрия, или поваренной соли, находится в квадрате под литием в периодической таблице, также в группе 1, но более весомой. Хотя у него почти такой же химический состав, как у лития, у него нет никаких экологических проблем или географических ограничений, но это не делает его автоматическим решением.

Магний
Литий и натрий являются хорошими компонентами батареи. Однако их ионы могут нести электрический заряд только +1. Почему бы не использовать ион, который может нести больший заряд, например магний с его зарядом +2? Несколько исследовательских групп работают именно над этим. Это только начало, но однажды магний может стать основой для более мощных и безопасных батарей, чем батареи, изготовленные из лития или натрия.

Морская вода
Основным преимуществом натриевых батарей является то, что они могут быть изготовлены из большого количества соли. И где лучше найти соль, чем в морской воде? Вот почему команда Стефано Пассерини из Технологического института Карлсруэ в Германии разработала прототип батареи на основе морской воды с естественным растворенным в ней натрием, несущим заряд. Пассерини говорит, что он уже проявляет большой интерес со стороны инвесторов в Южной Корее.

Стеклянные батареи
Мария Хелена Брага из Университета Порту в Португалии работала над необычной батареей вместе с Джоном Гуденафом, лауреатом Нобелевской премии по изобретателю литий-ионной батареи. Ключевым компонентом является электролит, сделанный из стекла с добавлением ионов натрия, которые могут проходить через него. Каждый необходимый материал легко найти. «Это самая экологичная ячейка, которую только можно найти», — говорит Брага.

Аккумулятор, по-видимому, обладает исключительными свойствами: Брага говорит, что он может превзойти батареи на основе лития; тот, что в ее кабинете, питает светодиод уже пять лет. У других возникают проблемы с копированием устройства. Тем не менее, при поддержке таких компаний, как Goodenough, на эту батарею стоит обратить внимание.

Топливные элементы
Думайте о топливных элементах как о батареях, которые вы заряжаете, добавляя топливо, а не подключая их к сети. Джон Эндрюс из Университета RMIT в Мельбурне, Австралия, разработал устройство, которое отделяет протоны от воды, которые затем сохраняются внутри батареи. Чтобы высвободить эту энергию, через машину подается кислород из воздуха, который в сочетании с протонами производит воду и электричество. «Это очень точный принцип, — говорит Эндрюс. «Задача состоит в том, чтобы заставить это работать на практическом устройстве».

Жидкостные батареи
Также известные как проточные батареи, они работают по тому же принципу, что и обычные батареи, но все компоненты растворены в жидкости. Химик Ли Кронин из Университета Глазго, Великобритания, и его команда разработали одну такую ​​батарею на основе огромной молекулы, содержащей вольфрам. Преимущество заключается в том, что заряженную жидкую батарею можно быстро закачать в электромобиль, как сегодня бензин. Основным препятствием на данный момент является то, что весь этот электрический заряд делает жидкий электролит липким и, следовательно, его трудно перекачивать.