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

Dôchodky Slovákov môžu naraziť na veľký problém. AI ľudí nahrádza, odvody však neplatí

Zákazy obišla, akoby nič. Umelá inteligencia si spravila falošný prehliadač a pokúsila sa o niečo desivé

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
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Dve až tri kávy denne môžu súvisieť s dlhším životom. Rozhoduje aj jeden detail
PREMIUM„Slovensko môže profitovať z útlmu priemyslu v Nemecku.“ Analytik vysvetľuje, za akých podmienok

Príčinou nočného močenia nemusí byť len káva či voda: Urológovia varujú, že na vine býva aj obľúbená večera

AI zručnosti môžu zvýšiť plat aj o 56 %. Odborníci radia, ktoré 3 veci sa oplatí naučiť

Odpadový gigant predáva slovenský biznis za 620 miliónov eur. Služby poskytuje 500 samosprávam
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Automobilky majú veľkú dilemu: Kia povedala pravdu o EV, ktorú Brusel nechce počuť
- Skylink na Slovensku končí. Nahradí ho známa značka, diváci dostanú nové TV stanice
- Predbehla Netflix a rastie ďalej. Slovenská streamovacia služba prilákala 800-tisíc divákov
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Kúpia pokročilé systémy za milióny eur
- Pred dvoma rokmi ohúril svet a teraz sa vracia. Nový akčný film už o pár dní dorazí online
-
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Kúpia pokročilé systémy za milióny eur
- Skylink na Slovensku končí. Nahradí ho známa značka, diváci dostanú nové TV stanice
- Automobilky majú veľkú dilemu: Kia povedala pravdu o EV, ktorú Brusel nechce počuť
- Predbehla Netflix a rastie ďalej. Slovenská streamovacia služba prilákala 800-tisíc divákov
- Po 40 rokoch sa vrátili do zlatej bane a našli jackpot. Kritický materiál dostanú zbrane budúcnosti
-
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Kúpia pokročilé systémy za milióny eur
- Skylink na Slovensku končí. Nahradí ho známa značka, diváci dostanú nové TV stanice
- Černobyľ po 40 rokoch opäť prekvapil vedcov. Odhalili nečakanú vlastnosť rádioaktívneho paliva
- O toto išlo Rusom celý čas. Obsadili jedno z najväčších ložísk dôležitej suroviny v Európe
- Automobilky majú veľkú dilemu: Kia povedala pravdu o EV, ktorú Brusel nechce počuť
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

Dve až tri kávy denne môžu súvisieť s dlhším životom. Rozhoduje aj jeden detail
PREMIUM„Slovensko môže profitovať z útlmu priemyslu v Nemecku.“ Analytik vysvetľuje, za akých podmienok

Príčinou nočného močenia nemusí byť len káva či voda: Urológovia varujú, že na vine býva aj obľúbená večera

AI zručnosti môžu zvýšiť plat aj o 56 %. Odborníci radia, ktoré 3 veci sa oplatí naučiť

