Vynálezca Li-Ion batérií v 97 rokoch pokračuje v prelomovej práci. Posunul vývoj samonabíjacích batérií

Zdá sa to ako sci-fi, no možno sa nakoniec predsa len dočkáme samonabíjacích batérií, ktoré budú montované do elektromobilov. Postarať by sa o to mal tím chemikov, ktorý ešte dávnejšie publikovali štúdiu, v ktorej samonabíjaciu batériu popisujú. Mnohí odborníci sú skeptickí, no zdá sa, že práce na batérii najnovšej generácie sú v plnom prúde, informuje Electrek.

O popularizáciu objavu sa postaral John Goodenough, držiteľ Nobelovej ceny za chémiu v roku 2019. Jeho objav uzrel svetlo sveta ešte v roku 2017, informovali sme o tom aj v našom článku. Na komercializácii prelomového objavu spolupracuje so spoločnosťou Hydro-Québec, ktorá prevádzkuje výskumný ústav pre batérie už od roku 1967 a Goodenough v ňom pracuje od roku 1996.

John Goodenough dlhodobo pracoval aj na súčasných Li-ion batériách. Komerčne využiteľné samonabíjacie batérie by však patrili medzi najvýznamnejšie objavy za posledných niekoľko rokov. Aj preto si môžeme na najbližšie obdobie zapamätať nový názov solid-state batéria.

Zobraziť celú galériu (1)

John Goodenough, chcemik, ktorý sa podieľa na vývoji samonabíjacej batérie, Printscreen/YouTube

V takejto batérii sú elektródy oddelené skleneným elektrolytom s obsahom alkalických katiónov, ktorý má schopnosť samoorganizácie. Ferro-elektrický charakter elektrolytu s vysokou elektrickou konštantou má za následok podporu samonabíjania a samo oscilácie. Aj napriek tomuto objavu spoločnosť Hydro-Québec spolupracuje s firmou Mercedes-Benz na batérii druhej generácie.

Takzvaná Gen 2 síce nesúvisí s prácou Goodenougha, no ukazuje, že ide o veľký prísľub do budúcnosti. V súčasnosti je prevádzková teplota elektrolytu v batérii približne 80 stupňov Celzia, pridávaním polymérov sa však snažia znížiť teplotu približne na 50 stupňov Celzia. To by malo zapríčiniť, že batéria podstatne zvýši svoju hustotu energie a súčasne zníži náklady.

Komerčné využitie batérie druhej generácie by mohlo byť k dispozícii už v roku 2026. Najnovší objav Johna Goodenougha by však mal prísť až v batérii tretej generácie a aj to za predpokladu, že pôjde všetko podla plánu. Pre tieto potreby bude totiž nutné opätovne znížiť prevádzkovú teplotu elektrolytu až na 25 stupňov Celzia.

Zobraziť celú galériu (1)

Zníženie teploty a tým pádom zvýšenie energetickej hustoty by okrem iného zapríčinilo aj rapídne zvýšenie dojazdu. Hovorí sa o tom, že dojazd na jedno nabitie by sa mohol zvýšiť dokonca až na 800 kilometrov, čo by už bolo konkurencieschopné voči niektorým spaľovacím automobilom.

Najväčším problémom samonabíjacích batérii je fakt, že je veľmi obtiažne vyrobiť elektrolytový film s použitím keramického materiálu, ktorého hrúbka je asi 20 mikrónov. Navyše musí byť schopný odolať 1000 nabíjacím cyklom.

„Potrebujeme dôkaz, že táto technológia funguje. Potom potrebujeme ďalšie tri roky, aby sme túto technológiu mohli rozšíriť. Potom potrebujeme ďalších 5 rokov, aby sme našli spoločnosť, ktorá by tieto technológie uviedla na trh. V tejto etape nehrajú výrobcovia automobilov žiadnu úlohu, nakoľko ide o základnú vedu,“ uviedol Karim Zaghib, generálny riaditeľ výskumného ústavu.

Nie je zatiaľ absolútne isté, kedy by sme sa mohli dočkať samonabíjacích batérií, s ktorými dokážeme prejsť stovky kilometrov. Očakáva sa však, že v tomto prípade pôjde o roky. Ako uviedol Zaghib, trvalo až 15 rokov, kým sa súčasné Li-ion batérie dostali od úplného začiatku až po uvedenie na trh.

V súčasnosti sa však vývoj technológií posúva oveľa rýchlejšie ako tomu bolo v minulosti, a preto môžeme predpokladať, že batérie tretej generácie uvidíme v elektromobiloch možno oveľa skôr.

Čítajte viac z kategórie: Elektromobilita