Orri-erako bateria berriak

Orain arte erabili izan diren ohizko bateriek, elektrodo positiboa eta elektrodo negatiboa dituzte eta biak disoluzio ioniko edo elektroliton murgilduta egoten dira, bateriak gero kanpoko zirkuitu elektrikoa hornitzen duelarik. Zirkuitu elektrikoa ixten denean, elektroi-fluxuak elektrodo negatibotik elektrodo positibora joaten dira eroale elektrikoen bidez eta horrela korronte elektrikoa sortzen da. Sistema orekatzeko, bateriaren barruan ioi positiboak elektrodo positibora joaten dira elektrolitoan zehar. Bateria kanpoko energi iturriaz kargatzen ari denean, alderantzizko fenomenoa gertatzen da eta deskargatutako elektrodo negatiboko elektroi-metaketa leheneratu egiten da (bateria kargatu egiten da).

Gaur egungo automobil elektrikoetan erabiltzen diren bateriak nikel eta kadmiozko (Ni-Cd) edo Nikel eta hidruro metalikozko (Ni-MH) elektrodoak izaten dituzte elektrolito likidotan murgildurik. Massachusetts Institute of Technology edo MITeko prototipoak ordea, ez du elektrolito likidorik. Elektrodo negatiboa litiozko orria da eta elektrodo positiboa metal oxidozko orria. Elektrolitoa berriz, polimero solidoa da (beste orri bat) eta ez likidoa.

Litioa aukeratzeko arrazoi bat bada; izan ere, taula periodikoan dagoen metal arinena da. Baina horrez gain 3 volt baino tentsio elemental handiagoak sortarazten ditu, hau da, Ni-Cd eta Ni-MH baterietan baino bi aldiz handiagoak (hauetan 1,23 voltekoak dira). Ondorioz, zelula elektriko elementalen kopuru beraz bi aldiz energia gehiago lortzen da.

Litiozko bateriak ez dira oso berriak. Ikertzaileak hamar bat urte daramatzate horiek lantzen eta prestatzen. Oraintxe bertan, telefono mugikorrak eta ordenagailu eramangarriak litiozko bateriekin dabiltza. Gainera Nissan etxeak aurten Estatu Batuetan Altra EV automobil elektrikoa merkaturatuko duela iragarri du.

MITeko prototipoa ere litiozkoa da, baina oso bestelakoa. Izan ere, orain artekoek elektrolito likidoa dute. Deposito batean litio-gatzak daude eta hor murgiltzen dira bi elektrodoak; litio oxidozkoa bata eta grafitozkoa bestea. MITeko prototipoan ez dago elektrolito likidorik (polimeroa baizik) eta energia masikoa askoz ere handiagoa da.

Energia masikoak, bateriaren kilogramo bakoitzean zenbat W.h (edo energia) meta daitekeen adierazten du. Berun eta azidozko baterietan energia masikoa 30 kW.h-koa izaten da, Ni-Cd baterietan 50 kW.h-koa, Ni-HM baterietan 70 kW.h-koa, litio-ioizkoetan 100-140 kW.h-koa eta litio-polimerokoan MITen arabera 400 kW.h-koa izan daiteke.

Dena den, bateria berri hau egiteko bada oztopo tekniko bat, hain zuzen elektrolitoaren eginkizuna duen polimeroak gutxienez 60 ºC-ko tenperaturan funtzionatzen duelako. Ikertzaileak muga hori tenperatura baxuagoetara jaisteko ahaleginean ari dira jo eta ke. Hala ere, abantaila handiak ditu. Besteetan ez bezala bateria honetan ihes egin dezakeen likidorik ez dago, eta edozein tamaina eta formatako bateria izan daiteke. Gainera MITen arabera ibilgailu elektrikoaren autonomia 600 kilometrorainokoa izan daiteke hemendik bost urtera.

Litio polimerikoaren beste erabilpen-eremu bat telefono mugikorrena da. 19 gramo pisuko eta 3,5 milimetro lodiko bateriak erabiliko dituzte telefono mugikorretan.