Nová batéria pre elektromobily je takmer nezničiteľná. Vydrží roky bez straty dôležitého parametru
Batérie, ktoré nevyžadujú horľavé organické elektrolyty a sú zároveň lacné aj ekologicky prijateľné, sa stávajú reálnou alternatívou k lítiovo-iónovým akumulátorom. Najnovší výskum z Univerzity v Adelaide ukazuje, že zinok-jódové články by mohli dostať nový impulz vďaka prelomovej technológii suchých elektród, píše Interesting Engineering.
Ďaleko prekonávajú dnešnú techniku
Výskumný tím vedený profesorom Shizhangom Qiaom sa zameral na elimináciu slabých stránok týchto batérií, predovšetkým na nestabilitu zinkovej anódy a obmedzenú kapacitu katód. Inovatívny prístup spočíval v použití suchých práškových zmesí, ktoré sa zlisovali do hustých, samonosných elektród.
Takýto spôsob prípravy umožnil dosiahnuť extrémne vysoké množstvo aktívneho materiálu – až 100 miligramov na štvorcový centimeter – čo je niekoľkonásobne viac než pri konvenčných technológiách.
Okrem samotnej elektródy zohráva kľúčovú úlohu aj ochranný mechanizmus proti degradácii zinkového povrchu. Ten vedci vyriešili pridaním 1,3,5-trioxánu do vodného elektrolytu, čo vedie k tvorbe pružného ochranného filmu na anóde počas cyklovania. Táto tenká vrstva efektívne zabraňuje rastu dendritov, ktoré sú častým dôvodom zlyhania vodných batérií.
Experimentálne články, či už vo forme mincových alebo väčších „pouch“ batérií, vykazovali veľmi stabilnú prevádzku aj po stovkách cyklov. Pri vysokom zaťažení si zachovali väčšinu kapacity a preukázali nízke samovybíjanie, čo z nich robí atraktívnu možnosť pre stacionárne energetické úložiská.
Zaostávajú s energetickou hustotou
Veľkou výhodou suchých elektród je aj to, že výrazne znižujú difúziu jódu do elektrolytu, čím minimalizujú tzv. shuttle efekt, ktorý vedie k strate kapacity.
Hustota energie nových batérií síce zatiaľ nedosahuje úroveň najnovších lítiovo-iónových článkov, no výskumníci predpokladajú, že optimalizáciou pomocných materiálov a elektrolytu je možné dosiahnuť až 90 Wh/kg. To by už úplne stačilo pre potreby sieťovej stabilizácie alebo záložných zdrojov v obnoviteľných systémoch.
Tím plánuje nasadiť túto technológiu do výrobných liniek využívajúcich „roll-to-roll“ spracovanie, čo otvára dvere k jej masovému nasadeniu. V budúcnosti chcú vedci vyskúšať rovnaký koncept aj pre batérie s brómovou chémiou.
Zinok-jódové batérie tak môžu už čoskoro ponúknuť bezpečné, lacné a ekologické riešenie pre uskladňovanie elektriny vo veľkom meradle – práve tam, kde dnešné batérie zlyhávajú.
Stane sa lítium minulosťou?
O odstránenie lítia a tiež rôznych vzácnych látok z batérií sa snažia vedci po celom svete. Jedným z moderných riešení sú aj takzvané kvantové batérie, ktorým sme sa venovali v samostatnom článku. Ich praktická realizácia doteraz narážala na zásadný problém: kvantové javy ako superpozícia a previazanie sú mimoriadne citlivé na rušenie a straty energie, ktoré vedú k tzv. dekoherencii.
Čítajte viac z kategórie: Elektromobilita
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Ľudstvo nemá kam ukladať energiu. Zachráni nás „zabudnutý” typ batérie, ktorú už 146 rokov nevyužívame
Nie je to len auto. Obľúbená automobilka ukázala nový elektromobil s geniálnou funkciou
Elon Musk priznal, že Tesla narazila na strop. Na pomoc prišiel Samsung s miliardovým obchodom
Žiadna pokuta, rovno ti zoberú vodičák. Tieto činnosti za volantom nikdy nerob (PREHĽAD)
Jazdí skvelo, nabíja extrémne rýchlo. Nová Kia je „raketa” na kolesách, ale čo z toho, keď sa do nej nezmestíš
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
MIMORIADNE: Z mosta nad obchvatom spadlo mladé dievča. Zasahuje zachranársky vrtuľník
Zrážka vlaku s autom: Muži z vozidla zmizli, zasahujú všetky zložky
Muž zaútočil káblom na farára. Zabarikádoval sa doma, zasahujú vyjednávači
Neurológ búra mýty o kortizole: Ak ho správne načasuješ, dodá ti energiu a „nakopne“ imunitný systém
LIVE z Úradu vlády: Fico obviňuje Britániu z ovplyvňovania volieb na Slovensku
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Žiadna pokuta, rovno ti zoberú vodičák. Tieto činnosti za volantom nikdy nerob (PREHĽAD)
- Státisícové Ferrari nemalo šancu. Nová Kia za „drobné“ ho v pretekoch rozdrvila (VIDEO)
- Elon Musk priznal, že Tesla narazila na strop. Na pomoc prišiel Samsung s miliardovým obchodom
- Ľudstvo nemá kam ukladať energiu. Zachráni nás „zabudnutý” typ batérie, ktorú už 146 rokov nevyužívame
- Stojí len 10 000 eur a ponúka solídny dojazd. Čínsky elektromobil zbúra trh, možno príde aj do Európy
-
- Žiadna pokuta, rovno ti zoberú vodičák. Tieto činnosti za volantom nikdy nerob (PREHĽAD)
- Státisícové Ferrari nemalo šancu. Nová Kia za „drobné“ ho v pretekoch rozdrvila (VIDEO)
- Nemci môžu spasiť Európu. Prišli na geniálny spôsob, ako „vyťažiť“ nedostatkovú surovinu budúcnosti
- Európska únia opäť zaťala do živého. Chystá návrh, ktorý prinúti časť ľudí kupovať len elektromobily
- Elon Musk priznal, že Tesla narazila na strop. Na pomoc prišiel Samsung s miliardovým obchodom
-
- Európska únia opäť zaťala do živého. Chystá návrh, ktorý prinúti časť ľudí kupovať len elektromobily
- Elektrický Volkswagen prešiel 160 000 kilometrov. To, čo sa stalo s jeho batériou, prekvapilo odborníkov
- Slovákom hrozí pokuta 5800 €. Tento zlozvyk za volantom ťa vyjde poriadne draho
- Žiadna pokuta, rovno ti zoberú vodičák. Tieto činnosti za volantom nikdy nerob (PREHĽAD)
- Nemci môžu spasiť Európu. Prišli na geniálny spôsob, ako „vyťažiť“ nedostatkovú surovinu budúcnosti
Veľká novinka pre majiteľov smart hodiniek. Najväčší operátor prichádza s užitočnou funkciou
EÚ zaskočila svet. Nečakaná krajina môže cez Rusko vyvážať uhlie napriek sankciám
Audi sa rúti dolu kopcom. Zisk sa prepadol o vyše 37 % a problémy nekončia
Slovensko čelí digitálnej invázii. Týždenne nás napadnú tisíce kyberútokov
Slovensko zažije krvavý Mesiac. Blíži sa veľké úplné zatmenie
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP