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

Kvantové počítače zlomili kľúčový rekord. Nové spojenie zvládne vyše 1 000 previazaní za sekundu

Vedci našli pod vodou záhadné mesto, ktoré môže mať až 40 000 rokov. Prepíše dejiny ľudstva

Zo Slovenska rastie globálny biotech hráč. Jeho technológia môže zmeniť liečbu rakoviny

Už čoskoro vyvrcholí jeden z najnevyspytateľnejších meteorických rojov. Uvidíš ho aj zo Slovenska

Černobyľ po 40 rokoch opäť prekvapil vedcov. Odhalili nečakanú vlastnosť rádioaktívneho paliva
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Slováci rozdávali politikom známky ako v škole. Šimkovičová prepadla, prekvapil víťaz

Rodina 160 rokov potichu budovala potravinárske impérium. Vyrába jedlo, ktoré si Slováci obľúbili

Slovenskí zamestnávatelia vo veľkom naberajú ľudí nad 50 rokov: Vekové stereotypy ustupujú tvrdej realite

Tri fabriky presúvajú výrobu zo Slovenska. Končí sa aj tradícia dlhšia ako 200 rokov

Nafta za 3 eurá a drahšie energie. Fico varuje pred scenárom, na ktorý sa má Slovensko pripraviť
- 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
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Kúpia pokročilé systémy za milióny eur
- Predbehla Netflix a rastie ďalej. Slovenská streamovacia služba prilákala 800-tisíc divákov
- 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
- Po 40 rokoch sa vrátili do zlatej bane a našli jackpot. Kritický materiál dostanú zbrane budúcnosti
- Predbehla Netflix a rastie ďalej. Slovenská streamovacia služba prilákala 800-tisíc divákov
-
- Černobyľ po 40 rokoch opäť prekvapil vedcov. Odhalili nečakanú vlastnosť rádioaktívneho paliva
- Prekvapivá krajina má obrovský záujem o slovenské zbrane. Kúpia pokročilé systémy za milióny eur
- O toto išlo Rusom celý čas. Obsadili jedno z najväčších ložísk dôležitej suroviny v Európe
- Skylink na Slovensku končí. Nahradí ho známa značka, diváci dostanú nové TV stanice
- Európska jadrová veľmoc ukázala svoju novú zbraň s doletom 9500 km. Letí rýchlosťou až Mach 20
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

Slováci rozdávali politikom známky ako v škole. Šimkovičová prepadla, prekvapil víťaz

Rodina 160 rokov potichu budovala potravinárske impérium. Vyrába jedlo, ktoré si Slováci obľúbili

Slovenskí zamestnávatelia vo veľkom naberajú ľudí nad 50 rokov: Vekové stereotypy ustupujú tvrdej realite

Tri fabriky presúvajú výrobu zo Slovenska. Končí sa aj tradícia dlhšia ako 200 rokov

