Výborná správa pre celý svet: Vedci vyriešili najväčšiu slabinu prevratných batérií
Batériové technológie sa v posledných rokoch posúvajú dopredu rýchlejšie než kedykoľvek predtým. Popri nástupe polovodičových batérií s takmer dvojnásobnou hustotou energie oproti niektorým elektromobilom Tesly či experimentoch s betónom schopným akumulovať energiu sa do centra pozornosti opäť dostávajú aj tepelné batérie.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneTie síce nie sú novinkou, no ich širšiemu nasadeniu dlhodobo bráni zásadný problém. Teraz však vedci z Číny tvrdia, že našli spôsob, ako túto slabinu výrazne potlačiť. Na tému upozornil portál BGR.
Výskum publikovaný v prestížnom časopise Advanced Science naznačuje, že by sme mohli byť o krok bližšie k tepelnej batérii s vyššou hustotou energie a stabilnejším výkonom. Kľúčom je nový typ katódového materiálu, ktorý pomáha minimalizovať straty kapacity spôsobené takzvaným shuttle efektom.
Problém, ktorý brzdil rozmach
Aby sme pochopili význam nového riešenia, je potrebné sa bližšie pozrieť na samotný shuttle efekt. Ide o jav, pri ktorom sa medziprodukty reakcií, konkrétne polysulfidy, rozpúšťajú a migrujú vnútri batérie.
Tento proces vedie k nenávratnej strate síry, čo má za následok postupnú degradáciu článku a pokles nabíjacej účinnosti. Práve nestabilita spôsobená rozpúšťaním polysulfidov bola jedným z hlavných dôvodov, prečo sa tepelné batérie nedokázali presadiť vo väčšom meradle.
V minulosti sa výskumníci pokúšali tento jav potlačiť napríklad úpravou sírových elektród či optimalizáciou vnútorného usporiadania článkov. Niektoré z týchto prístupov priniesli čiastočné zlepšenia, no problém úplne neodstránili. Nový výskum však ponúka systematickejší prístup, ktorý môže zásadne zmeniť návrh budúcich tepelných batérií.
Špeciálna bariéra na úrovni materiálu
Tím vedený profesorom Wang Songom a Zhu Yongpingom z Inštitútu procesného inžinierstva Čínskej akadémie vied nadviazal na predchádzajúce koncepty využívajúce vnútorné bariéry v štruktúre batérie. Ich cieľom bolo vytvoriť selektívnu ochrannú vrstvu, ktorá by umožnila pohyb potrebných iónov, no zároveň zabránila nežiaducemu presunu a rozpúšťaniu polysulfidov.

Základom riešenia sa stala škrupina vytvorená z takzvaných kovalentných organických štruktúr, známych ako COF. Ide o porézne materiály s kryštalickou a presne definovanou štruktúrou. Výskumníci ich dokázali upraviť tak, aby vytvorili povlak schopný prekryť mikroskopické priechody v katóde. Tento povlak umožňuje vybraným iónom voľne sa pohybovať, no zároveň efektívne blokuje tie častice, ktoré by inak prispievali k shuttle efektu.
Podľa autorov štúdie takýto prístup vytvára pevný základ pre budúce návrhy tepelných článkov. Lepšia kontrola pohybu materiálov vnútri batérie znamená vyššiu stabilitu, menšie straty kapacity a potenciálne aj dlhšiu životnosť. Výskumníci zdôrazňujú, že tento koncept môže byť inšpiráciou aj pre ďalšie typy akumulátorov, čím sa otvára priestor pre hľadanie alternatív k dominantným lítiovým technológiám.

Technológia pre extrémne podmienky
Tepelné batérie si už dnes nachádzajú uplatnenie tam, kde klasické lítiové články narážajú na svoje limity. Dokážu spoľahlivo fungovať v extrémnych teplotách, čo z nich robí vhodné riešenie pre vojenské aplikácie, niektoré letecké a vesmírne systémy či zariadenia používané pri hlbokom vrtnom prieskume. V takýchto podmienkach je stabilita a presná kontrola výkonu absolútnou prioritou.
Extrémne teploty majú totiž na tradičné batérie negatívny vplyv, skracujú ich životnosť a znižujú efektivitu. Práve v tomto kontexte je zlepšenie tepelnej stability a potlačenie shuttle efektu mimoriadne dôležité. Hoci aktuálny výskum ešte nepredstavuje definitívne riešenie všetkých technických výziev, ponúka silný technologický základ, na ktorom môžu vedci a inžinieri ďalej stavať.
Ak sa podarí koncept ďalej optimalizovať a preniesť do praxe, tepelné batérie by mohli získať výrazne širšie uplatnenie než doposiaľ.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Oplatí sa vymeniť iPhone 17 Pro Max za 18 Pro Max? Urobil som to a viem, či to malo zmysel

Slováci si pri kúrení musia dať obrovský pozor. Za toto doma riskuješ pokutu až 5 000 eur

Rusi sa chceli pochváliť robotickým tankom. Museli doň posadiť vodiča a aj tak skončil v priekope

Američania vypustili do vzduchu „stíhačku budúcnosti“. Namiesto pilota v nej sedí umelá inteligencia

Scéna z Terminátora ožila v realite. Humanoidných robotov poslali na smrť nečakaným spôsobom
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Nové pravidlá pre majiteľov studní: Za bežný zvyk pri odbere vody ti hrozí pokuta 165 eur. Novela sprísni povinnosti

Tržby jej vyleteli na 5,7 milióna eur, teraz je v konkurze. Slovenská potravinárska firma dlhuje štátu vyše milióna

Invázny americký hríb má byť už na Slovensku. Hubár ho našiel pri Prešove, mykológ varuje

Známu značku založil pred 38 rokmi v garáži. Časť firmy predal za 128 miliónov eur, tričko tu stojí 140 eur

Dom za 25 900, auto za 892 eur: Štát zverejnil nový majetok, ktorého sa chce zbaviť
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Netflix sa dohodol s odvekým rivalom. Na Slovensko už zajtra dorazia veľké filmové a seriálové hity
- Nový akčný seriál ohúril svet. Za pár dní ho videli milióny ľudí a čaká ho veľká budúcnosť
- Volkswagen spustil predaj elektrického SUV za necelých 17-tisíc eur. Dojazd má až 660 km
- Vojnový klenot práve dorazil online aj s dabingom. Diváci ho doteraz prehliadali
- Slováci budú už čoskoro počuť silné hučanie. Najväčší jadrový kolos Slovenska ožíva
-
- Netflix sa dohodol s odvekým rivalom. Na Slovensko už zajtra dorazia veľké filmové a seriálové hity
- Slováci budú už čoskoro počuť silné hučanie. Najväčší jadrový kolos Slovenska ožíva
- Vojnový klenot práve dorazil online aj s dabingom. Diváci ho doteraz prehliadali
- Nový akčný seriál ohúril svet. Za pár dní ho videli milióny ľudí a čaká ho veľká budúcnosť
- Volkswagen spustil predaj elektrického SUV za necelých 17-tisíc eur. Dojazd má až 660 km
-
- Vojnový klenot práve dorazil online aj s dabingom. Diváci ho doteraz prehliadali
- Majú zásoby 100 miliárd m³. Slovensko môže získať nový veľký zdroj plynu, spustia ho už čoskoro
- Netflix sa dohodol s odvekým rivalom. Na Slovensko už zajtra dorazia veľké filmové a seriálové hity
- Má 1 113 koní a dojazd 1 770 km. Obor od známej značky mieri do predaja za nízku cenu
- Volkswagen prekvapil cenou. Nový elektrický sedan stojí len 11 000 eur a má dojazd 555 km
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Nové pravidlá pre majiteľov studní: Za bežný zvyk pri odbere vody ti hrozí pokuta 165 eur. Novela sprísni povinnosti

Tržby jej vyleteli na 5,7 milióna eur, teraz je v konkurze. Slovenská potravinárska firma dlhuje štátu vyše milióna

Invázny americký hríb má byť už na Slovensku. Hubár ho našiel pri Prešove, mykológ varuje

Známu značku založil pred 38 rokmi v garáži. Časť firmy predal za 128 miliónov eur, tričko tu stojí 140 eur

