Dnes je Den baterií: čtyři inovace pro budoucnost
Mobilní telefony zastanou funkci osobního počítače a chytré hodinky dokážou sestavit tréninkový plán na míru. Technologie jdou nezadržitelně kupředu, přesto jsou stále poháněny lithiovými bateriemi, které zůstávají nezměněny už 30 let. Čtvrtek 18. února připadá na Mezinárodní den baterií, tak se při té příležitosti podívejme, jak vypadá budoucnost právě akumulátorů.
První pokusy s lithiovými bateriemi prováděl již americký
chemik Gilbert Newton Lewis na začátku minulého století. V 60. letech pak
vznikl první prototyp lithiového akumulátoru. Až v roce 1991, tedy přesně
před 30 lety, začala společnost Sony prodávat lithiové články tak, jak je známe
dnes. „Mobilní technologie se za uplynulé tři dekády vyvíjely překotnou
rychlostí. Co však zůstává stále stejné, je technologie jejich akumulátorů.
Přestože mnoho vědeckých týmů po celém světě pracuje na jejich inovaci, na
používání zcela nových typů baterií si určitě ještě několik let počkáme,“
upozorňuje Radim Tlapák z českého internetového obchodu BatteryShop.cz,
který je předním prodejcem baterií do mobilních přístrojů na trhu. „Každá inovace
totiž musí projít řadou testování a vstup do masové výroby se pohybuje
v řádu ne měsíců, ale roků. Aktuálně vývoj baterií urychluje zvýšený zájem
o elektromobilitu.“ Ve světě však lze už v současné době nalézt řadu
inovací, které mají šanci se do masové výroby dostat.
Pět dní bez nabíječky
Celý pracovní týden na jedno nabití by měl podle australských
vývojářů vydržet chytrý telefon při použití lithium-sírových baterií. Na nich v současné
době pracují vědci z australské Monash University. Podle studie
australského odborného týmu by lithium-sírové baterie mohly překonat veškeré
dosavadní konkurenční technologie a založit novou generaci akumulátorů. Vědci
si už tuto technologii patentovali a těší se velkému zájmu investorů. Kromě
vyšší výdrže má totiž nový typ baterií přinést také nižší výrobní cenu a menší
dopad na životní prostředí.
Silikon jako řešení
Až čtyřnásobné zvětšení kapacity anod u baterií si slibují finští
vědci od využití silikonu při výrobě akumulátorů. V University of Eastern
Finland zkoušejí nahradit grafit v anodách právě silikonem. Technologie se
silikonem, který je druhým nejrozšířenějším prvkem v zemské kůře, by měla
navíc pomoci k rychlejšímu nabíjení. Slabinou může být nižší životnost
baterie, na níž vědci zatím stále pracují.
Bezkobaltové elektrody pro levnější výrobu
Dlouhodobý boj s nedostatkem surovin pro výroby akumulátorů,
v tomto případě kobaltu, vyřešili vědci z Texaské univerzity v Austinu.
Dosavadní pokusy o výrobu Li-Ion baterií bez využití kobaltu až dosud
ztroskotávaly na zhoršených funkcích, jako například zpomalené nabíjení nebo
nižší výdrž. Nyní by tento problém mělo vyřešit použití niklu, který bude
tvořit téměř 90 % elektrody. Zbytek směsi by dále tvořily hliník a mangan. „Nikl
je výrazně levnější a dostupnější surovinou než kobalt. Vědci poukazují na to,
že může zajistit větší kapacitu baterie, a tím i vyšší energetickou hustotu,“
popisuje Radim Tlapák z BatteryShop.cz. Právě přes atomy vede podle
texaských vědců cesta k zlevňování výroby a novému vývoji baterií bez
snížení jejich funkčnosti.
30, 20, 10, nabito!
Pouhou půl minutu by mohlo trvat plné nabití telefonu díky
nabíječce StoreDot. Tu vyvinula startupová firma z Tel Avivu. Nová
technologie se vyznačuje využitím nanočástic v anodě akumulátoru namísto
obvyklého grafitu. Startup ve vývoji stále pokračuje a kromě telefonů, tabletů
a další
Zveřejněno: 18. 02. 2021