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
RECENZIA: Má dojazd vyše 500 km na diaľnici. Nové BMW aj v základe ponúka totálny luxus
Stalo sa jej to najhoršie. Žena si kúpila lacný elektromobil, po roku ním nedôjde ani do práce
Európa má novú elektromobilovú veľmoc. Krajine menšej ako Slovensko vládne Škoda a Volkswagen
Blesk z jasného neba: Revolučná elektráreň dostala zelenú. Stojí za ňou Bill Gates
Dočkali sme sa. Toto lacné SUV ide do elektriny a zachová si všetko, čo na ňom milujeme
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Mimoriadny úspech pre Slovensko: Tradičné jedlo je druhým najlepším na svete (REBRÍČEK)
Generácia Z robí firmám vrásky: „YouTube, Instagram a TikTok sú dnešné učebnice,“ tvrdí expertka
Za „maličkosť“ hrozí slovenským šoférom pokuta až 100 eur. Tisíce vodičov túto chybu robia každý deň
Črevné baktérie pohlcujú toxické chemikálie z tvojho tela. Prelomový výskum vedie k novej ochrane zdravia
Psychopatia má fyzické základy v štruktúre mozgu. Revolučný objav vedcov mení pohľad na poruchu
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Stalo sa jej to najhoršie. Žena si kúpila lacný elektromobil, po roku ním nedôjde ani do práce
- Blesk z jasného neba: Revolučná elektráreň dostala zelenú. Stojí za ňou Bill Gates
- Európa má novú elektromobilovú veľmoc. Krajine menšej ako Slovensko vládne Škoda a Volkswagen
- Lacný ako Fabia, výkonný ako Porsche. Známa značka spustila predaj auta s dojazdom 2 000 km
- RECENZIA: Má dojazd vyše 500 km na diaľnici. Nové BMW aj v základe ponúka totálny luxus
-
- Stalo sa jej to najhoršie. Žena si kúpila lacný elektromobil, po roku ním nedôjde ani do práce
- Európa má novú elektromobilovú veľmoc. Krajine menšej ako Slovensko vládne Škoda a Volkswagen
- Blesk z jasného neba: Revolučná elektráreň dostala zelenú. Stojí za ňou Bill Gates
- RECENZIA: Má dojazd vyše 500 km na diaľnici. Nové BMW aj v základe ponúka totálny luxus
- Lacný ako Fabia, výkonný ako Porsche. Známa značka spustila predaj auta s dojazdom 2 000 km
-
- Lacný ako Fabia, výkonný ako Porsche. Známa značka spustila predaj auta s dojazdom 2 000 km
- O toto išlo Rusom celý čas. Obsadili jedno z najväčších ložísk dôležitej suroviny v Európe
- Niektoré pobavia, z iných nebudeš chápať. Toto je TOP 10 najšialenejších ŠPZ-tiek Slovákov
- Blesk z jasného neba: Revolučná elektráreň dostala zelenú. Stojí za ňou Bill Gates
- Stalo sa jej to najhoršie. Žena si kúpila lacný elektromobil, po roku ním nedôjde ani do práce
Budeme tankovať lacnejší benzín? OPEC+ spustil ropnú lavínu, ktorá ovplyvní aj Slovákov
Slováci sa dočkali. ZSSK chce konečne vyriešiť jeden z najväčších problémov cestujúcich
Slovenská vláda chce AI pod kontrolou. Vymenovala vlastného splnomocnenca
Po veľkom výpadku sa Praha opäť rozsvietila. Chaos však zanechal následky
ZSSK čelí kritike: Tisíce študentov prichádzajú o nárok na bezplatnú dopravu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP