Sú ultralacné a vydržia 16 rokov. Vynašli ideálne batérie na ukladanie energie z fotovoltiky
Lítiovo-iónové batérie dnes dominujú trhu, no pri veľkých úložiskách energie narážajú na cenu, bezpečnosť aj dostupnosť surovín. Vedci z Číny teraz predstavili alternatívu, ktorá využíva železo, vodný elektrolyt a podľa testov zvládne tisíce cyklov bez citeľného opotrebenia.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneNová takzvaná celokovová prietoková batéria na báze železa by mohla výrazne pomôcť pri ukladaní energie zo solárnych a veterných elektrární. Výskumníci tvrdia, že systém zvládol viac než 6 000 nabíjacích a vybíjacích cyklov bez merateľnej straty kapacity, čo zodpovedá približne 16 rokom každodenného používania.
Za vývojom stojí tím z Čínskej akadémie vied, ktorý výsledky publikoval v odbornom časopise Advanced Energy Materials. Ak sa technológiu podarí preniesť z laboratória do praxe, môže ísť o jednu z najzaujímavejších alternatív k dnešným drahším lítiovým riešeniam.
Železo patrí medzi najrozšírenejšie prvky na Zemi a v surovom stave je výrazne lacnejšie než lítium. To automaticky neznamená, že hotová batéria bude násobne lacnejšia, pretože cenu tvoria aj nádrže, membrány, čerpadlá či riadiaca elektronika. Práve materiál aktívnej časti však patrí medzi zásadné nákladové položky.
Na tému upozornil portál Tech Spot.
Ako funguje
Na rozdiel od klasických batérií v smartfónoch, notebookoch či elektromobiloch neukladá energiu do pevných článkov. Prietoková batéria používa kvapalné elektrolyty uložené v externých nádržiach, ktoré sa počas prevádzky prečerpávajú cez elektrochemický článok.
Výhoda je zrejmá najmä pri veľkých projektoch. Ak treba vyššiu kapacitu, často stačí zväčšiť nádrže s elektrolytom. To robí z tejto technológie vhodného kandidáta pre veterné a solárne farmy, kde nie je rozhodujúci kompaktný rozmer, ale cena, životnosť a bezpečnosť.
Prietokové batérie však doteraz narážali na viacero problémov. V prípade železných systémov išlo najmä o postupnú degradáciu, slabšiu reverzibilitu reakcií a presakovanie aktívnych látok cez membránu, čo časom znižovalo výkon.

Kľúčová zmena v chémii elektrolytu
Čínsky tím sa zameral práve na slabé miesto technológie, ktorú predstavoval negatívny elektrolyt. Vedci preverili 12 organických ligandov, vytvorili 11 železných komplexov a nakoniec identifikovali zlúčeninu označenú ako [Fe(HPF)BHS]^4-, ktorá sa ukázala ako najstabilnejšia.
Podľa autorov výskumu má táto štruktúra viacero výhod. Objemnejšie molekulové usporiadanie chráni železné centrum a negatívne nabité skupiny pomáhajú odpudzovať hydroxidové ióny. Zároveň sa znižuje neželaný presun látok cez membránu.
Výsledkom je výrazne vyššia stabilita počas dlhodobej prevádzky. Pri testovaní pracovala batéria pri hustote prúdu 80 mA/cm² viac než 6 000 cyklov s priemernou coulombickou účinnosťou 99,4 %. Pri vyššej záťaži dosiahla špičkovú hustotu výkonu 392,1 mW/cm² a energetickú účinnosť 78,5 %.
Veľké plus je bezpečnosť
Jedným z najväčších benefitov nového riešenia je vodný elektrolyt. Ten nevyužíva horľavé organické rozpúšťadlá typické pre lítiovo-iónové batérie, ktoré pri poškodení alebo prehriatí môžu spôsobiť požiar.
Pri veľkých batériových úložiskách je bezpečnosť kritická téma. Incidenty v rôznych krajinách ukázali, že pri megawattových systémoch môže byť riziko požiaru vážnym problémom. Vodné riešenie preto predstavuje silný argument.
Zatiaľ však treba zostať realistický. Laboratórny úspech ešte automaticky neznamená komerčný produkt. Výskumníci zatiaľ neoznámili pilotný projekt ani výrobný plán. Ak sa však rovnaké parametre podarí potvrdiť vo veľkom meradle, železo by sa mohlo stať významným hráčom v oblasti skladovania energie, a to najmä v časoch, keď nesvieti slnko a nefúka vietor.
Čítajte viac z kategórie: Ekológia
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Dron z výroby pri Prešove vydrží vo vzduchu 24 hodín. Nová hrozba ho prinútila meniť kurz

Najúspešnejší film Marvelu sa vrátil na Slovensko. Jedna vec vyložene zarazí

Číňania stavajú 339-metrové jadrové monštrum. Má prekonať najväčšiu lietadlovú loď USA

Na Slovensku dnes štartuje najdrahší seriál sveta. Minulý rok vôbec nepresvedčil

Armáda Slovenska dostane desivú zbraň. Za minútu vypáli 20 projektilov
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Chlieb za 52 eur: Ľuďom cena nevadí, vo veľkom ho kupujú. Pekáreň z Bratislavy reaguje na trend

Pokuta 300 eur za osobné auto. Od októbra štát mení kontrolu vozidiel

Pokuta až 150-tisíc eur za platbu v hotovosti. Slovákov môže dostať do problémov aj 500 eur mesačne

Pravidlo 50/70: Psychológ varuje pred chybou, ktorou odrádzaš ľudí od rozhovoru

Najčastejšia rada z posilňovní je spochybnená: Experiment ukázal, čo urobí 5 gramov kreatínu denne
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Nie fotovoltika. Týchto 8 zariadení môže mať lepšiu návratnosť než panely na streche
- Najúspešnejší film Marvelu sa vrátil na Slovensko. Jedna vec vyložene zarazí
- Za TV box možno platíš zbytočne. Služby dvoch veľkých operátorov spustíš priamo v televízore
- Konkurent Netflixu v októbri chystá veľké veci. Príde Stallone aj pokračovanie svetového hitu
- EÚ chce vytvoriť „vojenský Schengen“. Slovensko má v krajine hanebnú prekážku, ktorá zbrzdí tanky spojencov
-
- Nie fotovoltika. Týchto 8 zariadení môže mať lepšiu návratnosť než panely na streche
- Konkurent Netflixu v októbri chystá veľké veci. Príde Stallone aj pokračovanie svetového hitu
- Najúspešnejší film Marvelu sa vrátil na Slovensko. Jedna vec vyložene zarazí
- Oficiálny predpredaj: Volkswagen ponúka 5-metrové kupé s 5C nabíjaním pod 27 000 €
- EÚ chce vytvoriť „vojenský Schengen“. Slovensko má v krajine hanebnú prekážku, ktorá zbrzdí tanky spojencov
-
- V sobotu na Slovensku štartuje najdrahší seriál sveta. Diváci ho už raz odmietli
- 13 rokov sme čakali na túto správu. Filmová legenda dostane pokračovanie, vráti sa aj Brad Pitt
- Nie fotovoltika. Týchto 8 zariadení môže mať lepšiu návratnosť než panely na streche
- Veľmoc chystá jadrový prevrat. Po Európe rozmiestni 10 reaktorov takmer s výkonom Mochoviec
- Netflix a Tarantino spojili sily. Takto vyzerá novinka za 200 miliónov (VIDEO)
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

Chlieb za 52 eur: Ľuďom cena nevadí, vo veľkom ho kupujú. Pekáreň z Bratislavy reaguje na trend

Pokuta 300 eur za osobné auto. Od októbra štát mení kontrolu vozidiel

Pokuta až 150-tisíc eur za platbu v hotovosti. Slovákov môže dostať do problémov aj 500 eur mesačne

Pravidlo 50/70: Psychológ varuje pred chybou, ktorou odrádzaš ľudí od rozhovoru

