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.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneČítajte 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

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

OpenAI chce poslať klávesnice do minulosti. Prvé tajomné zariadenia majú prísť čoskoro
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Zomrela ikona slovenského vinárstva. Jeho víno preslávilo Slovensko, za fľašu ľudia ochotne dali aj 600 eur

Tŕpnutie končatín či rozmazané videnie oznamujú nástup obávanej diagnózy. Rozhodujúce sú prvé mesiace od prejavov

Na jednom z najväčších európskych letísk sa objavila malária: Hlásia viacero nakazených aj obete

8 607 eur od štátu a ďalšie peniaze navyše ako vreckové. Stačí splniť niekoľko podmienok

Čierna zapáchajúca voda vytiekla priamo medzi dovolenkárov. Pláž v obľúbenom tureckom letovisku čelí škandálu
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Rusko chystá energetický prevrat. Rozbehlo sériovú výrobu jadrových reaktorov, už ich má 15
- Slováci vo veľkom kupujú výhodné a lacné SUV. Za 23-tisíc dostaneš 170 koní a bohatú výbavu
- Vedci našli vrak rímskej lode starý 2 200 rokov. Ostali šokovaní keď zistili, aký chemický recept chránil
- Európa s Čínou vytiahli nečakanú zbraň proti slnečným búrkam. Uvidia to, čo bolo doteraz neviditeľné
- Fyzici to dlho považovali za nemožné. CERN posunul hranice vedy, vytvorili hmotu z počiatkov vesmíru
-
- Rusko chystá energetický prevrat. Rozbehlo sériovú výrobu jadrových reaktorov, už ich má 15
- Prepadák roka je online obrovským hitom. Dá sa pozrieť aj zadarmo
- Zbalíš ju do batoha a je prekvapivo lacná. Táto prenosná veterná turbína má výkon až 75 W
- Číňania ukázali elektromobil, aký Európa zatiaľ nemá. Dá cez 1 000 km a stojí okolo 32-tisíc eur
- Majitelia elektromobilov dostali nový spôsob, ako na aute zarábať. Stačí urobiť jednoduchú vec
-
- Rusko chystá energetický prevrat. Rozbehlo sériovú výrobu jadrových reaktorov, už ich má 15
- Už 80 týždňov patrí medzi najsledovanejšie filmy. Akčné prekvapenie 2025 neprestáva udivovať
- Číňania ukázali elektromobil, aký Európa zatiaľ nemá. Dá cez 1 000 km a stojí okolo 32-tisíc eur
- Za 2 eurá 1 500 filmov. Unikátna služba na Slovensku ponúka akciu s doživotnou zľavou
- Majitelia elektromobilov dostali nový spôsob, ako na aute zarábať. Stačí urobiť jednoduchú vec
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
Ojazdené autá na Slovensku citeľne zdraželi. Priemerná cena stúpla, mení sa aj ponuka
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Zomrela ikona slovenského vinárstva. Jeho víno preslávilo Slovensko, za fľašu ľudia ochotne dali aj 600 eur

Tŕpnutie končatín či rozmazané videnie oznamujú nástup obávanej diagnózy. Rozhodujúce sú prvé mesiace od prejavov

Na jednom z najväčších európskych letísk sa objavila malária: Hlásia viacero nakazených aj obete

8 607 eur od štátu a ďalšie peniaze navyše ako vreckové. Stačí splniť niekoľko podmienok

