Výborná správa pre celý svet: Vedci vyriešili najväčšiu slabinu prevratných batérií
Batériové technológie sa v posledných rokoch posúvajú dopredu rýchlejšie než kedykoľvek predtým. Popri nástupe polovodičových batérií s takmer dvojnásobnou hustotou energie oproti niektorým elektromobilom Tesly či experimentoch s betónom schopným akumulovať energiu sa do centra pozornosti opäť dostávajú aj tepelné batérie.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneTie síce nie sú novinkou, no ich širšiemu nasadeniu dlhodobo bráni zásadný problém. Teraz však vedci z Číny tvrdia, že našli spôsob, ako túto slabinu výrazne potlačiť. Na tému upozornil portál BGR.
Výskum publikovaný v prestížnom časopise Advanced Science naznačuje, že by sme mohli byť o krok bližšie k tepelnej batérii s vyššou hustotou energie a stabilnejším výkonom. Kľúčom je nový typ katódového materiálu, ktorý pomáha minimalizovať straty kapacity spôsobené takzvaným shuttle efektom.
Problém, ktorý brzdil rozmach
Aby sme pochopili význam nového riešenia, je potrebné sa bližšie pozrieť na samotný shuttle efekt. Ide o jav, pri ktorom sa medziprodukty reakcií, konkrétne polysulfidy, rozpúšťajú a migrujú vnútri batérie.
Tento proces vedie k nenávratnej strate síry, čo má za následok postupnú degradáciu článku a pokles nabíjacej účinnosti. Práve nestabilita spôsobená rozpúšťaním polysulfidov bola jedným z hlavných dôvodov, prečo sa tepelné batérie nedokázali presadiť vo väčšom meradle.
V minulosti sa výskumníci pokúšali tento jav potlačiť napríklad úpravou sírových elektród či optimalizáciou vnútorného usporiadania článkov. Niektoré z týchto prístupov priniesli čiastočné zlepšenia, no problém úplne neodstránili. Nový výskum však ponúka systematickejší prístup, ktorý môže zásadne zmeniť návrh budúcich tepelných batérií.
Špeciálna bariéra na úrovni materiálu
Tím vedený profesorom Wang Songom a Zhu Yongpingom z Inštitútu procesného inžinierstva Čínskej akadémie vied nadviazal na predchádzajúce koncepty využívajúce vnútorné bariéry v štruktúre batérie. Ich cieľom bolo vytvoriť selektívnu ochrannú vrstvu, ktorá by umožnila pohyb potrebných iónov, no zároveň zabránila nežiaducemu presunu a rozpúšťaniu polysulfidov.

Základom riešenia sa stala škrupina vytvorená z takzvaných kovalentných organických štruktúr, známych ako COF. Ide o porézne materiály s kryštalickou a presne definovanou štruktúrou. Výskumníci ich dokázali upraviť tak, aby vytvorili povlak schopný prekryť mikroskopické priechody v katóde. Tento povlak umožňuje vybraným iónom voľne sa pohybovať, no zároveň efektívne blokuje tie častice, ktoré by inak prispievali k shuttle efektu.
Podľa autorov štúdie takýto prístup vytvára pevný základ pre budúce návrhy tepelných článkov. Lepšia kontrola pohybu materiálov vnútri batérie znamená vyššiu stabilitu, menšie straty kapacity a potenciálne aj dlhšiu životnosť. Výskumníci zdôrazňujú, že tento koncept môže byť inšpiráciou aj pre ďalšie typy akumulátorov, čím sa otvára priestor pre hľadanie alternatív k dominantným lítiovým technológiám.

Technológia pre extrémne podmienky
Tepelné batérie si už dnes nachádzajú uplatnenie tam, kde klasické lítiové články narážajú na svoje limity. Dokážu spoľahlivo fungovať v extrémnych teplotách, čo z nich robí vhodné riešenie pre vojenské aplikácie, niektoré letecké a vesmírne systémy či zariadenia používané pri hlbokom vrtnom prieskume. V takýchto podmienkach je stabilita a presná kontrola výkonu absolútnou prioritou.
Extrémne teploty majú totiž na tradičné batérie negatívny vplyv, skracujú ich životnosť a znižujú efektivitu. Práve v tomto kontexte je zlepšenie tepelnej stability a potlačenie shuttle efektu mimoriadne dôležité. Hoci aktuálny výskum ešte nepredstavuje definitívne riešenie všetkých technických výziev, ponúka silný technologický základ, na ktorom môžu vedci a inžinieri ďalej stavať.
Ak sa podarí koncept ďalej optimalizovať a preniesť do praxe, tepelné batérie by mohli získať výrazne širšie uplatnenie než doposiaľ.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Slováci robia pri kúrení zbytočné chyby. Pozri si jednoduché tipy, ako znížiť účty za energie

Nový akčný film práve dorazil online aj s dabingom. Svet v ňom ovládli monštrá

Myslel som si, že za kvalitné slúchadlá treba zaplatiť viac. Tieto mi však zmenili názor (RECENZIA)

Blízko Zeme našli novú planétu. Dlhé roky sa skrývala pred zrakmi astronómov

Vedci vytvorili robotického psa riadeného ľudskými mozgovými bunkami. Výsledok pripomína sci-fi
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Na Slovensko prichádza ochladenie: V dolinách môže byť až −5 °C (PREDPOVEĎ)
PREMIUMHypotéky môžu v roku 2027 zvýšiť výdavky, na pohreb je 1 000 eur málo (TÝŽDENNÝ VÝBER)

Vyše 300-tisíc ľudí v uliciach: V Európe vypukli masívne protesty, mladí odmietajú vojnu a chudobu

Štát predáva garáž v Bratislave za necelých 15-tisíc. V ponuke je aj dom za za 60-tisíc

Zrážka autobusu s autom uzavrela obchvat Svidníka: Polícia potvrdila 2 obete (FOTO)
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Majú voňať, namiesto toho ničia pľúca. Vedci varujú pred tichým zabijakom ovzdušia v dome
- EÚ zverejnila mapu budúcich klimatických rizík. Tieto časti Slovenska dopadnú najhoršie
- Číňania majú ďalší automobilový megahit. Predali 300 000 kusov jediného SUV a prekonali rekord
- Slovenskí vedci sú blízko k vyriešeniu drahého problému energetiky. Pomôcť má materiál tenší než vlas
- Porušia 30-ročnú tradíciu. Japonská automobilka sa kvôli Číne rozhodla k historickému kroku
-
- Majú voňať, namiesto toho ničia pľúca. Vedci varujú pred tichým zabijakom ovzdušia v dome
- EÚ zverejnila mapu budúcich klimatických rizík. Tieto časti Slovenska dopadnú najhoršie
- Rusi posilňujú svoj vplyv v Afrike. Kľúčovému štátu dodajú stíhačky Su-35 a obávané systémy
- Číňania majú ďalší automobilový megahit. Predali 300 000 kusov jediného SUV a prekonali rekord
- Slovenskí vedci sú blízko k vyriešeniu drahého problému energetiky. Pomôcť má materiál tenší než vlas
-
- Vedci vytvorili motor, aký svet ešte nevidel. 2000-ročný vynález zvýšil elektrický prúd až 100-násobne
- Majú voňať, namiesto toho ničia pľúca. Vedci varujú pred tichým zabijakom ovzdušia v dome
- Nemci riešia bezpečnostnú nočnú moru elektromobilov. Po Volkswagene zasiahla aj Audi
- Nové sci-fi konečne dorazilo online. Stojí za ním tvorca Gladiátora
- EÚ zverejnila mapu budúcich klimatických rizík. Tieto časti Slovenska dopadnú najhoršie
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

Na Slovensko prichádza ochladenie: V dolinách môže byť až −5 °C (PREDPOVEĎ)
PREMIUMHypotéky môžu v roku 2027 zvýšiť výdavky, na pohreb je 1 000 eur málo (TÝŽDENNÝ VÝBER)

Vyše 300-tisíc ľudí v uliciach: V Európe vypukli masívne protesty, mladí odmietajú vojnu a chudobu

Štát predáva garáž v Bratislave za necelých 15-tisíc. V ponuke je aj dom za za 60-tisíc

