Izvor: Politika, 04.Feb.2011, 23:39 (ažurirano 02.Apr.2020.)
Baterija iz Srbije za elektromobile
U Institutu tehničkih nauka SANU osmišljen je jednostavan, jevtin i delotvoran postupak izrade složenog ili kompozitnog materijala (LiFePO4/C) koji se može uporediti s postignućima u najnaprednijim zemljama. Šta su to beogradski istraživači postigli?
Može li novo dostignuće srpskih naučnika da ubrza uvođenje elektromobila na svetskim putevima?
„Nikad ne reci nikad” zvao se ruski naučnopopularni film iz osamdesetih koji je posvedočio da je ranije odbačeno >> Pročitaj celu vest na sajtu Politika << otkriće kasnije potvrđeno.
Posle mnogih godina napornog traganja, istraživači Instituta tehničkih nauka SANU počeli su da ubiru međunarodna priznanja. Članak dr Dragane Jugović i prof. dr Dragana Uskokovića, koji obelodanjuje nove prodore u izučavanju litijum-jonskih baterija, izbio je nedavno (17. januar) na osmo mesto po učestalosti preuzimanja iz uglednog časopisa namenjenog proučavanju izvora napajanja (JournalofPowerSources).
Drugačije kazano, naveliko je i tražen i čitan u dotičnim stručnim krugovima.
Uostalom, sedam od deset najviše presnimavanih radova posvećeno je pomenutoj oblasti, što pokazuje da je zanimanje za nove uvide i izume ogromno. Šta su to beogradski istraživači obznanili?
Lakši od vode
Sveopšte otopljavanje na našoj planeti (porast prosečne temperature iz godine u godinu) najčešće se povezuje s povećanim ispuštanjem ugljen-dioksida (CO2), koji se nagomilava u gasovitom omotaču (atmosfera) uzrokujući i pospešujući poznati učinak „staklene bašte”. Prekomerno zagađenje, naročito džinovskih gradova, nametnulo je potrebu nalaženja energetskog napajanja koje nimalo ili u najmanjoj meri ugrožava životnu sredinu.
I tako su u prvi red izbile litijum-jonske baterije (akumulatori), koje se višekratno pune i prazne. Od pojave prvih uzoraka (kompanija „Soni”) protekle su, prema rečima Dragane Jugović (devojačko Vujović, da je ne bismo pobrkali sa operskom pevačicom), dve decenije. Otkuda naziv litijum-jonske?
Litijum se nalazi, isključivo, u vidu jona, što nije slučaj s nekim prethodnim punjivim baterijama (kao anodu imale su metalni litijum). To je lak metal, iako mu ime potiče od grčke reči za kamen (lithos), gotovo dvostruko lakši od vode (najlaški od svih čvrstih u Mendeljejevljevoj tablici hemijskih elemenata). Kao elektrode koriste se jedinjenja čiji je kristalografski i elektronski sklop (struktura) takav da istovremeno i otpuštaju i primaju jone i elektrone, zbog čega ih nazivaju interkalarnim. U ovom slučaju jon se kreće bez ikakvog narušavanja ustrojstva.
Minulih godina za ulogu katode istaklo se jedinjenje litijum-gvožđe- fosfat (LiFePO4), koje se u prirodi javlja kao mineral trifilit, zbog visokog radnog napona i povoljne cene (i još nekih svojstava, kao što su pouzdanost i neotrovnost). Ali osnovni nedostatak mu je, prema rečima dr Dragane Jugović, slaba jonska i elektronska provodljivost. A trifilit je veoma redak i nije sasvim čist (sadrži druge katjone). Naučnici su se, stoga, opredeili za veštačko stvaranje (sinteza) praha vrhunskih elektrohemijskih odlika.
Beži od vode
U Institutu tehničkih nauka osmišljen je jednostavan, jevtin i delotvoran postupak izrade složenog ili kompozitnog materijala (LiFePO4/C) koji se može uporediti s postignućima u najnaprednijim zemljama. Kao početne hemikalije upotrebljeni su sulfat gvožđa, linitijum nitrat, amonijum fosfat i stearinska kiselina, kakve je moguće naći maltene u svakoj srednjoškolskoj laboratoriji. Zahvaljujući tome da stearinska kiselina koja, da slikovito kažemo, ne voli vodu (ne rastvara se u vodi, zato što je hidrofobna), dobijen je nanostrukturni prah litijum-gvožđe-fosfat, obložen ugljenikom, čiji je elektrohemijski učinak dostigao 94 odsto teorijskih predviđanja.
Tehnološki postupak koji smo ukratko opisali zaštićen je u Zavodu za intelektualnu svojinu (patentna prijava P 2010/0488), članak je prihvaćen za štampu u istom časopisu (JournalofPowerSources).
Za sve to nije neophodna ni složena, ni skupa oprema, a za veoma kratko vreme moguće je proizvesti znatne količine.
Zar to nije presudan razlog velikog zanimanja širom sveta za skidanje naučnog članka iz Srbije sa Interneta?
„Džornal of pauer sorsis”, označen na samom početku napisa, jedan je od najuticajnijih za ova istraživanja (činilac utuicaja iznosi 3,792). Ali tu nije kraj lepim vestima: u čuvenoj bazi podataka za naučne citate i asptrakte (Scopus), koja pokriva više od 18.000 naslova 5.000 izdavača, do nedavno je naveden 24 puta (sada je to više), a ništa manje važnoj (WebofScience) za tri manje. Sve upućuje na to da će ubuduće i te kako biti pominjan (citiran).
Uvažena Bostonska savetnička grupa očekuje prodaju 14.000 miliona automobila s električnim ili hibridnim pogonom u 2020. godini, a tržište se procenjuje na nekoliko desetina milijardi dolara. Uz ispunjenje nimalo lakih uslova: mala težina baterija, veliki pređeni put (domet), dug vek trajanja i skromni troškovi. Litijum-jonske jedine, za sada, zadovoljavaju sva četiri.
Hoće li Srbija odseći za sebe, bar, delić tog skupog kolača?
Stanko Stojiljković
objavljeno: 05.02.2011.
