Nový materiál pre solid-state batérie sľubuje zázraky. Má potenciál spôsobiť revolúciu
Výskumníci vytvorili nový materiál, ktorý zlepšuje vlastnosti revolučnej solid-state batérie až o stonásobok.
Spoločnosť TDK oznamuje, že sa jej podarilo vyvinúť nový materiál pre revolučnú solid-state batériu CeraCharge. Táto batéria má mať energetickú hustotu až 1 000 Wh/L, čo je približne stokrát viac, než majú konvenčné solid-state batérie spoločnosti.
Solid-state batérie sú špecifické tým, že namiesto tekutiny používajú pevný elektrolyt a elektródy. Vďaka tomu sú oveľa bezpečnejšie, ako napríklad najpoužívanejšie lítium-iónové batérie. Pri solid state batériách nehrozí riziko náhodného požiaru pri poškodení batérie.
Nová generácia batérií
Ďalšou výhodou solid-state batérií je vyššia energetická hustota. V bežnej reči to znamená, že takéto batérie vedia ukladať viac energie v menšom objeme, teda môžu byť menšie a ľahšie. Tieto vlastnosti robia solid-state batériu vhodnú na implementáciu do elektromobilov, mobilných zariadení alebo nositeľnej technológie.
Väčšia energetická hustota ale nie je všetko. Solid-state batérie sa vyznačujú aj dlhšou životnosťou a rýchlejším nabíjaním. Pevný elektrolyt solid-state batérie degraduje pomalšie v porovnaní s tradičnejším tekutým elektrolytom.
Solid-state batérie sa už vyrábajú, no zatiaľ nie sú praktické pre masové uplatnenie, ako náhrada lítium-iónových batérií. Výskumníci z TDK vysvetľujú, že budúcnosť batérie CeraCharge vidia napríklad v rôznych nositeľných zariadeniach, napríklad bezdrôtových slúchadlách, načúvacích zariadeniach alebo smart hodinkách. Chcú nahradiť hlavne mincové batérie. No potenciál majú aj ako iný typ batérií.
Neprehliadni
V rámci výskumov sa vedcom podarilo vyvinúť špecifický materiál, ktorý ešte viac vylepšuje vlastnosti masovo vyrábanej solid-state batérie CeraCharge. Ako sme spomenuli na začiatku, materiál prináša výrazne vyššiu energetickú hustotu. Výskumníci použili pevný elektrolyt na báze oxidu a lítiovú zliatinu ako anódu. Vysvetľujú, že použitie takéhoto elektrolytu robí batériu mimoriadne bezpečnou.
Batériu preto môžeme použiť v rozličných zariadeniach, ktoré prichádzajú do priameho kontaktu s ľudským telom. Nová generácia solid-state batérií CeraCharge zároveň zodpovedá reguláciám Európskej únie, čo znamená, že ich možno opätovne nabíjať. Momentálne výskumníci pracujú na zdokonalení článkov batérie a štrukturálneho dizajnu batérie. Následne sa posunú smerom k masovej produkcii.
Popritom spoločnosť TDK ešte viac zvýši kapacitu batérií cez viacvrstvovú laminačnú technológiu. Výskumníci chcú ešte zvýšiť operačný teplotný rozsah batérie.
Solid-state batérie rapídne napredujú
Ako sme už spomenuli, oblasť solid-state batérií síce nie je ešte úplne pripravená na masovú výrobu, no významné pokroky v technológii predstavili aj vedci z Harvardskej univerzity. Tí našli spôsob, ako výrazne predĺžiť životnosť batérie a rýchlosť nabitia. Vo svojej práci sa zamerali na formáciu dendritov, koreňových štruktúr, ktoré rastú do elektrolytu a nakoniec spôsobia skrat batérie.
Nová solid-state batéria od vedcov z Harvardu životnosťou výrazne prekonáva akúkoľvek dnes dostupnú batériu. Prekvapuje však nielen jej mimoriadna životnosť ale aj fakt, že ju môžete nabiť veľmi rýchlo. Ak vás koncept solid-state batérií zaujíma, o pokroku vedcov z Harvadu sa dočítate v tomto článku.
Komentáre