Vedci pracujú na vývoji batérií s extrémnym výkonom

Výsledkom niekoľkoročného bádania vedcov z University of Illinois majú byť revolučné mikrobatérie, ktoré pri zachovaní rozmerov súčasných akumulátorov dokážu dodať niekoľkonásobne viac energie, a navyše sa nabíjajú až 1000-krát rýchlejšie.

21.04.2013 19:13
Li-Ion, polymér, ión, molekula, častica,... Foto:
Výrobné náklady na výrobu Li-Air batérií majú byť v budúcnosti nižšie než u súčasných Li-Ion článkov (detail na obrázku), tvrdila pred dvoma rokmi spoločnosť BASF.
debata (2)

Batérie stále zaostávajú za úrovňou ostatného technologického progresu. Tento deficit je snáď najviac badateľný v oblasti mobilných zariadení, ktorých parametre sa zlepšujú, no výdrž v lepšom prípade kolíše okolo jednej hodnoty či klesá. Vedcom sa stále nepodarilo dotiahnuť do úspešného konca vývoj batérií, ktoré by sa nabíjali sami, naplno využívali obnoviteľné zdroje (napríklad vzduch či slnečné žiarenie) alebo aspoň disponovali rádovo vyššou kapacitou či výkonom pri zachovaní rovnakých rozmerov.

Na koncepte revolučných batérií firmy pracujú už roky
Pred dvoma rokmi predstavila nemecká chemická spoločnosť BASF koncept takzvaných Li-Air batérií, ktoré dokážu uchovať 10-krát viac energie než bežné Li-Ion a Li-Pol alternatívy. Na ich vývoji pracujú aj ďalšie technologické firmy na čele s IBM a viacerými poprednými výskumnými ústavmi a inštitútmi. Narozdiel od bežných lítiových či lítiovo-polymérových batérií, obsahuje kladne nabitú elektródu, ktorá má za úlohu dodávať kyslík pre uskutočnenie chemickej reakcie, na ktorej sa podieľa aj lítiová anóda a elektrolyt vytvárajúci elektricky nabité ióny, ktoré vedú elektrický prúd.

Batéria s miniatúrnymi romermi, no s rovnakou kapacitou
Ďalší prelom vo vývoji batérií 21. storočia hlásia vedci spoza oceánu, z University of Illinois. Ich batérie používajú dva hlavné komponenty, elektródy, v ktorých prebieha chemická reakcia. Vedci však objavili nový spôsob ako integrovať anódu a katódu do novej trojrozmernej štruktúry, ktorá vytvára väčší „pohybový“ priestor pre elektricky nabité častice. Batéria tak pri rovnakej kapacite môže mať až 30-krát menšie rozmery.

Podľa profesora Williama Kinga, samotný výskum prebieha len v provizórnych podmienkach. „V princípe je naša technológia škálovatelná vo všetkých smeroch a produkčných procesoch s možnosťou použitia v bežnej elektronike a pri výrobe automobilov. Ak vymeníte vašu súčasnú batériu v aute za náš prototyp, bude 30-krát menšia alebo 30-krát výkonnejšia,“ uviedol profesor King pre server BBC.

Budúcnosť nových batérií je neistá
Odborníci ambície profesora Kinga vítajú, no obávajú sa, že priniesť takéto batérie na trh môže byť problém najmä kvôli bezpečnosti použitej technológie, pri ktorej hrozí riziko explózie. Napriek tomu, že podľa profesora Kinga je za súčasných podmienok riziko explózie minimálne, v budúcnosti plánuje výskum rozšíriť aj o elektrolyty na báze polymérov, ktoré riziko explózie eliminujú. Koncept nových batérií by mal byť pripravený na prvé oficiálne testovania ešte do konca tohto roka.

2 debata chyba