- Čínští vědci zřejmě objevili revoluční typ baterie
- Pokud se vývoj povede dotáhnout do konce, mohl by tento typ akumulátoru radikálně změnit celá odvětví
- Tzv. samoléčící baterie má navíc až trojnásobnou výdrž na jedno nabití
Baterie jsou velkým technologickým tématem posledních let. Jejich rozvoj se znatelně posunul kupředu nejen kvůli vyšším nárokům chytrých telefonů, ale také zásluhou rapidního nástupu elektromobilů. I přes pokroky jsou ale limity současných akumulátorů pro řadu lidí pořád velké. Významný vědecký průlom by mohl brzy vést k elektromobilům, letadlům a smartphonům, které vydrží na jedno nabití až třikrát delší dobu. Stojí za ním vědci z Čínské akademie věd, přičemž tato inovace by mohla konečně vyřešit jednu z největších technických (i technologických) výzev.
Baterie, která slibuje zázraky
Studie publikovaná 7. října letošního roku podrobně popisuje, jak vědci vyvinuli mechanismus podobný „tekutému těsnění“, který automaticky vyplňuje drobné mezery uvnitř baterie. Na rozdíl od konvenčních lithium-iontových baterií, které využívají hořlavé kapalné elektrolyty, pevné baterie používají pevný materiál k přenosu elektrického náboje mezi elektrodami. Tento přechod nejenže eliminuje riziko úniku nebo požáru, ale také umožňuje použití čistého lithia – materiálu, který dokáže uložit dvakrát až třikrát více energie než současné baterie.
Pevné baterie však dlouhodobě čelí jednomu velkému problému. Jejich vrstvy mají tendenci se časem oddělovat, protože použité materiály se během nabíjení roztahují a smršťují, což narušuje tok elektřiny a zkracuje životnost baterie.
Aby tento problém vědci vyřešili, zavedli do pevného elektrolytu jodové ionty. Když baterie pracuje, tyto ionty migrují k rozhraní mezi elektrodou a elektrolytem a vytvářejí tenkou vrstvu bohatou na jód. Tato vrstva aktivně přitahuje lithium ionty a automaticky vyplňuje mikroskopické trhliny a póry, které se při používání vytvářejí. Výsledkem je tzv. samoléčivý efekt, který udržuje vrstvy pevně spojené bez vnějšího tlaku.
Nepřehlédněte
Baterie budoucnosti pro elektromobily? Revoluční metoda může vyřešit slabiny současných akumulátorů
Testy ukázaly, že aktuálně vyvinuté prototypy baterií vyrobené s touto novou strukturou si udržely stabilní výkon i po stovkách cyklů. Tento proces je také jednodušší z hlediska výroby, vyžaduje použití menšího množství materiálu a mohl by zajistit, že budoucí baterie budou odolnější a nebude problém s masovou výrobou. Ve výsledku by tento typ akumulátorů mohl výrazně prodloužit výdrž smartphonů i dojezd elektromobilů.
Dominik Vlasák
Další dnešní články
