Väčšina z nás vníma vlhkosť v elektronike ako nepriateľa číslo jeden. Pri batériách to platí dvojnásobne, keďže sa vývojári desaťročia snažili akúkoľvek vodu z materiálov odstrániť, aby zabránili degradácii. Vedci z britskej University of Surrey sa však rozhodli ísť proti prúdu a výsledok ich experimentu všetkých zaskočil.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom oknePodľa informácií portálu Science Daily výsledky experimentu ukazujú, že ponechanie vody v nanostruktúrovanom vanadičnane sodnom viedlo k takmer dvojnásobnej kapacite batérie. Tento materiál, ktorý sa bežne tepelne upravuje na vysušenie, v hydratovanom stave nielen lepšie ukladá energiu, ale vykazuje aj prekvapivú stabilitu počas viac ako 400 cyklov.
V súčasnosti dominujú trhu lítiovo-iónové batérie, ktoré využívajú drahé a ťažko dostupné kovy. Hľadanie alternatív je v plnom prúde, pričom sodík patrí medzi najväčších favoritov. Je lacný, dostupný v obrovských množstvách v morskej vode a mineráloch, no doteraz zaostával v efektivite za lítiom. Tento objav by mohol túto priepasť výrazne zmenšiť.
Prevratná zmena v konštrukcii katódy
Katóda je srdcom každej batérie a jej schopnosť udržať náboj priamo ovplyvňuje výkon celého zariadenia. Vedci v štúdii publikovanej v Journal of Materials Chemistry A pracovali s formou nazývanou nanostruktúrovaný vanadičnan sodný hydrát (NVOH). Práve slovo hydrát znamená, že do štruktúry materiálu sú integrované molekuly vody.
Namiesto zbytočného vypaľovania materiálu v peciach tím zistil, že ponechanie vody v nanostruktúre pomáha iónom lepšie sa pohybovať. Výsledkom je nielen vyššia kapacita, ale aj rýchlejšie nabíjanie. Tento proces mení zaužívané postupy vo výrobe, keďže by sa mohol eliminovať jeden energeticky náročný krok – vysúšanie materiálu.
Výskum prináša nádej aj v oblasti udržateľnosti. Ak dokážeme vyrábať batérie z bežne dostupného sodíka s lepším výkonom, znížime environmentálnu záťaž spojenú s ťažbou lítia. Podobne ako sa automobilový priemysel snaží prispôsobiť novým výzvam, o čom svedčí aj náš článok o tom, ako Európa hľadá cestu k sebestačnosti, aj veda v oblasti batérií hľadá spôsoby, ako byť nezávislejšou.
Od batérie k čistej vode
Najfascinujúcejším aspektom tohto objavu je jeho schopnosť fungovať priamo v slanej vode. Keď výskumníci vložili materiál do prostredia slanej vody, batéria nielenže fungovala, ale zároveň začala odstraňovať rozpustené soli. Tento proces, známy ako elektrochemické odsoľovanie, využíva batériu na separáciu sodíka a chloridov.
Dnes sa odsoľovanie vody často spolieha na energeticky náročné procesy. Predstava, že batéria by mohla súčasne skladovať energiu z obnoviteľných zdrojov a zároveň čistiť morskú vodu, znie ako zo sci-fi filmu. V budúcnosti by sme mohli vidieť systémy, ktoré budú využívať morskú vodu ako elektrolyt – lacný, dostupný a bezpečný.
Samozrejme, výskum je stále v počiatočnej fáze a čaká ho cesta k reálnej komercializácii. Ak sa však tieto výsledky potvrdia aj vo veľkom meradle, môže to byť kľúč k ďalšej energetickej revolúcii. Veda o materiáloch neustále napreduje, podobne ako sa to deje pri vývoji nových zdrojov čistej energie, a toto je ďalší dôkaz, že riešenia máme neraz priamo pod nosom.
Zatiaľ čo sa svet pozerá na elektromobilitu, inovácie v základných technológiách batérií budú diktovať tempo celého sektora. Ponechanie vody v katóde síce znie jednoducho, no ide o fundamentálnu zmenu myslenia, ktorá môže zmeniť spôsob, akým budeme v nasledujúcich dekádach uvažovať o skladovaní energie.
Čítajte viac z kategórie: Vesmír a veda
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

NASA hlási náraz storočia: Mesiac zasiahol veľký asteroid, vznikol masívny kráter

Vedci hlásia prelomový objav: Palivo vedia vyrobiť priamo z atmosféry Marsu

Briti povolili zapojenie solárneho panela priamo do zásuvky. Na Slovensku narazíme na pravidlá

Nemci postavia na mieste jadrovej elektrárne gigantickú batériu. Nahradí uhlie aj plyn

USA odhalili tajomstvo, o ktorom sa špekulovalo desaťročia. Na orbite skrývajú tieto ničivé zbrane
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Prečo ti roky utekajú medzi prstami a detstvo trvalo večnosť? Neurochirurg odhalil trik, ako oklamať mozog
PREMIUM3,4 milióna Slovákov dostalo dôchodkovú prognózu. Teraz ju chcú meniť, odborník varuje: „Nemá výpovednú hodnotu“

Drlička o kultúre pod vedením Martiny Šimkovičovej: „V takomto stave nebola ani za komunistov,“ tvrdí

„Prestanete existovať do dvoch až troch dní,“ Putinov poradca hrozí našim susedom zánikom

Bežné potraviny môžu tlmiť bolesť pri reume. Dietológ radí, ktoré jedlá radšej z taniera vyhodiť
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Veľmoc hlási masívny nález uránu. 110 miliónov ton rudy môže urýchliť jej veľké jadrové plány
- Plyn prehral vo všetkých troch prepočtoch. Najlacnejšie kúrenie na Slovensku však má veľký háčik
- Čínski experti urobili detailnú pitvu novej batérie BYD. Toto v nej vôbec nečakali
- Čínska cenová vojna si vyberá svoju daň. Chystá sa spojenie dvoch automobilových gigantov
- Toto nečakali. Ukrajinská taktika prestala fungovať, Rusko zrýchlilo útočné drony až na 500 km/h
-
- Veľmoc hlási masívny nález uránu. 110 miliónov ton rudy môže urýchliť jej veľké jadrové plány
- Plyn prehral vo všetkých troch prepočtoch. Najlacnejšie kúrenie na Slovensku však má veľký háčik
- Čínska cenová vojna si vyberá svoju daň. Chystá sa spojenie dvoch automobilových gigantov
- 4 nové stanice úplne zadarmo. Veľký operátor rozširuje ponuku pre Slovákov
- Čínski experti urobili detailnú pitvu novej batérie BYD. Toto v nej vôbec nečakali
-
- Veľmoc hlási masívny nález uránu. 110 miliónov ton rudy môže urýchliť jej veľké jadrové plány
- Náš sused predstavil dron novej generácie. Na cieľ zaútočí rýchlosťou až 450 km/h
- Plyn prehral vo všetkých troch prepočtoch. Najlacnejšie kúrenie na Slovensku však má veľký háčik
- 4 nové stanice úplne zadarmo. Veľký operátor rozširuje ponuku pre Slovákov
- Slováci vytvorili AI videoklip a uspeli s ním až Hollywoode. Stačilo im na to len 300 dolárov
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

Prečo ti roky utekajú medzi prstami a detstvo trvalo večnosť? Neurochirurg odhalil trik, ako oklamať mozog
PREMIUM3,4 milióna Slovákov dostalo dôchodkovú prognózu. Teraz ju chcú meniť, odborník varuje: „Nemá výpovednú hodnotu“

Drlička o kultúre pod vedením Martiny Šimkovičovej: „V takomto stave nebola ani za komunistov,“ tvrdí

„Prestanete existovať do dvoch až troch dní,“ Putinov poradca hrozí našim susedom zánikom

