Koniec závislosti od drahého lítia? Vedci vyvinuli batériu, ktorá spája sodík s tajnou prísadou
Svetová transformácia na ekologickejšie formy dopravy a ukladania energie dnes naráža na jeden zásadný problém. Súčasné lítiovo-iónové akumulátory sú síce technologickým štandardom, no ich výroba so sebou prináša obrovské environmentálne a ekonomické výzvy.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneAko však informoval technologický portál Tech Xplore, vedci z írskeho Bernalovho inštitútu na University of Limerick navrhli riešenie. Ich nový objav spája výhody dvoch odlišných svetov do jedného funkčného celku.
Sodíkovo-iónové batérie sa dlhodobo považujú za ideálnu alternatívu k lítiu. Tento prvok je totiž v prírode mimoriadne hojný, lacný a jeho získavanie nezaťažuje planétu v takej miere ako ťažba lítia.
Doteraz však sodík narážal na zásadný technologický limit, ktorým je nízka energetická hustota. Tento parameter určuje, koľko energie dokáže batéria uskladniť vzhľadom na svoju celkovú hmotnosť a fyzický objem.
Ak by sme dnes chceli použiť bežné sodíkové akumulátory v elektromobiloch, výrazne by sme obmedzili ich dojazd. V prípade spotrebnej elektroniky, ako sú notebooky či tablety, by sme zasa museli tolerovať oveľa vyššiu hmotnosť zariadení.
Írsky vedecký tím sa preto rozhodol pre netradičný prístup inšpirovaný starovekým konceptom jin a jang. Namiesto súperenia týchto dvoch technológií sa pokúsili o ich vzájomnú synergiu v jednom hybridnom článku.
Ako funguje táto unikátna chémia?
Vedci vytvorili prvú funkčnú duálnu katiónovú batériu, ktorá využíva ióny sodíka aj lítia súčasne. Výsledky ich práce, uverejnené v renomovanom časopise Nano Energy, prekvapili aj samotných autorov výskumu.
Kľúčovým krokom bolo pridanie len veľmi malého množstva lítiových solí do sodíkového elektrolytu. Tento zdanlivo jednoduchý zásah takmer zdvojnásobil kapacitu batérie v porovnaní s čistým sodíkovým riešením.
Na mikroskopickej úrovni prebieha medzi oboma prvkami mimoriadne dôležitý chemický proces. Lítiové ióny sú fyzicky menšie, vďaka čomu sa oveľa ľahšie a rýchlejšie pohybujú v štruktúre anódy.
Týmto pohybom uvoľňujú cestu pre väčšie sodíkové ióny a znižujú takzvanú difúznu bariéru. Sodík navyše bráni tomu, aby lítium zostalo po vybití trvalo zachytené v anóde, čo zabezpečuje reverzibilitu celej reakcie.
Hybridný akumulátor preukázal skvelú stabilitu počas tisícky nabíjacích cyklov pri vysokom prúde. Plný článok si udržal až 70 % pôvodnej kapacity po 200 cykloch, zatiaľ čo čistý sodík degradoval už po päťdesiatich.
Obrovská šanca pre európsky priemysel
Pre Európsku úniu a Slovensko má tento prelom strategický význam. Sme totiž silne závislí od dovozu drahých a ťažko dostupných kovov, ako sú kobalt, nikel či čisté lítium.
Nová batéria využíva katódu na báze sulfidu železa, akú vyvíja tím v Írsku, pričom sodík aj železo patria k najdostupnejším materiálom. Lítium tu nefiguruje ako hlavná zložka, ale len ako akcelerátor výkonu, čo výrazne znižuje výrobné náklady.
Pred masovým zavedením do výroby však musia inžinieri vyriešiť ešte niekoľko technických prekážok. Súčasný prototyp totiž využíva drahú germániovú anódu, ktorú chcú vedci nahradiť podstatne lacnejším kremíkom.
Ak sa tento prechod podarí, budeme svedkami revolúcie v ukladaní zelenej energie. Naše smartfóny, autá a dokonca aj rozvodné siete by mohli fungovať na báze lacného sodíka s minimálnou pomocou lítia.
Čítajte viac z kategórie: Umelá inteligencia / AI
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Slováci vytvorili AI videoklip a uspeli s ním až Hollywoode. Stačilo im na to len 300 dolárov

Astronómovia pustili AI k riadeniu teleskopu. Svojím prvým rozhodnutím ich poriadne prekvapila

Nový trend si vyžiadal krutú daň. Amazon stavia obrovskú plynovú elektráreň

Kedy je výhodné vymeniť staré auto za elektromobil? Veda má jasný výpočet

Internet sa otriasa v základoch. EÚ zaviedla historické pravidlá pre AI, hrozia miliónové pokuty
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Prečo ti roky utekajú medzi prstami a detstvo trvalo večnosť? Neurochirurg odhalil trik, ako oklamať mozog
PREMIUMO cene piva tu rozhodujú hostia: Jakub vedie 12 rokov podnik, kde môže to isté pivo stáť 1,65 aj 3,70 eura

Slovenská pošta mení vedenie. Nový šéf prichádza od cestárov

V meste na strednom Slovensku zomreli dvaja muži v rovnaký deň. U oboch malo ísť o otravu metanolom

Šramová opäť spolupracuje s ministerstvom. Na Maltu letela robiť pekné reportáže o Blanárovi, upozorňuje PS
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Veľmoc hlási masívny nález uránu. 110 miliónov ton rudy môže urýchliť jej veľké jadrové plány
- Plyn prehral vo všetkých troch prepočtoch. Najlacnejšie kúrenie na Slovensku však má veľký háčik
- Čínski experti urobili detailnú pitvu novej batérie BYD. Toto v nej vôbec nečakali
- Čínska cenová vojna si vyberá svoju daň. Chystá sa spojenie dvoch automobilových gigantov
- Toto nečakali. Ukrajinská taktika prestala fungovať, Rusko zrýchlilo útočné drony až na 500 km/h
-
- Veľmoc hlási masívny nález uránu. 110 miliónov ton rudy môže urýchliť jej veľké jadrové plány
- Plyn prehral vo všetkých troch prepočtoch. Najlacnejšie kúrenie na Slovensku však má veľký háčik
- Čínska cenová vojna si vyberá svoju daň. Chystá sa spojenie dvoch automobilových gigantov
- 4 nové stanice úplne zadarmo. Veľký operátor rozširuje ponuku pre Slovákov
- Čínski experti urobili detailnú pitvu novej batérie BYD. Toto v nej vôbec nečakali
-
- Veľmoc hlási masívny nález uránu. 110 miliónov ton rudy môže urýchliť jej veľké jadrové plány
- Náš sused predstavil dron novej generácie. Na cieľ zaútočí rýchlosťou až 450 km/h
- Plyn prehral vo všetkých troch prepočtoch. Najlacnejšie kúrenie na Slovensku však má veľký háčik
- 4 nové stanice úplne zadarmo. Veľký operátor rozširuje ponuku pre Slovákov
- Slováci vytvorili AI videoklip a uspeli s ním až Hollywoode. Stačilo im na to len 300 dolárov
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

Prečo ti roky utekajú medzi prstami a detstvo trvalo večnosť? Neurochirurg odhalil trik, ako oklamať mozog
PREMIUMO cene piva tu rozhodujú hostia: Jakub vedie 12 rokov podnik, kde môže to isté pivo stáť 1,65 aj 3,70 eura

Slovenská pošta mení vedenie. Nový šéf prichádza od cestárov

V meste na strednom Slovensku zomreli dvaja muži v rovnaký deň. U oboch malo ísť o otravu metanolom

