Nový objav z Univerzity vedy a technológie Číny (USTC) by mohol revolučne zmeniť odvetvie obnoviteľnej energie a elektrických vozidiel. Vedci v rámci svojho výskumu, publikovaného v prestížnej vedeckej revue Angewandte Chemie International Edition, predstavili novú chemickú batériu, ktorá využíva vodíkový anód namiesto tradičných lítiových zlúčenín.

Vodíkové batérie sa v posledných rokoch tešia rastúcemu záujmu vďaka svojim elektrochemickým vlastnostiam a stabilite. Doteraz sa však vodík využíval najmä ako katóda, čo obmedzovalo ich napäťový rozsah na 0,8 až 1,4 V a znižovalo kapacitu ukladania energie. Nové riešenie vedcov z USTC posúva možnosti týchto batérií na novú úroveň, píše o téme Interesting Engineering.

Revolučné riešenie s extrémnou hustotou energie

Tím vedcov vytvoril prototyp batérie s označením Li-H, ktorý disponuje lítiovou kovovou anódou, vodíkovou katódou potiahnutou platinou a pevným elektrolytom LATP (Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3). Tento systém ponúka pozoruhodnú hustotu energie a výrazne vyššie pracovné napätie. Počas testovania dosiahol tento model teoretickú hustotu energie až 2825 Wh/kg pri stabilnom prevádzkovom napätí okolo troch voltov.

Jednou z najväčších výhod novej batérie je jej výnimočná efektivita. Odborníci zmerali jej účinnosť úrovni 98,5 % a efektivitu nabíjania a vybíjania (RTE) až 99,7 %, čo značí minimálne straty energie počas prevádzky. Navyše, batéria vykazuje výnimočnú stabilitu aj po dlhodobom používaní.

USTC

Pre ďalší krok k cenovo dostupnejšej a bezpečnejšej výrobe vedci vyvinuli variant batérie bez pevnej lítiovej anódy. Tento model umožňuje syntézu lítia priamo z lítiových solí (LiH2PO4 a LiOH) počas nabíjacieho cyklu, čo eliminuje potrebu predinštalovaného kovového lítia. Výhodou tejto technológie je aj stabilná prevádzka pri nízkych koncentráciách vodíka, čo znižuje potrebu vysoko tlakovej H2 nádrže.

Budúcnosť energetiky a elektrickej mobility

Objav v oblasti Li-H batérií otvára nové možnosti pre efektívne úložisko energie v obnoviteľných zdrojoch, elektrické vozidlá s dlhším dojazdom a dokonca aj v leteckej doprave. Oproti bežným niklovo-vodíkovým batériám ponúka lepšiu hustotu energie a efektivitu, čo ju robí špičkovým kandidátom na novú generáciu energetických systémov.

Čítajte viac z kategórie: Elektromobilita