Nový typ batérie by mohol skrátiť nabíjanie smartfónov a ďalšej elektroniky na sekundy
Vedci predstavili koncept hybridnej sodíkovo-iónovej batérie, ktorá kapacitou a rýchlosťou nabíjania prekonáva komerčne dostupné batérie.
Takmer vo všetkých elektronických zariadeniach dnes používame lítium-iónové batérie, no v poslednej dobe vedcov zaujal sodík, ktorého je približne 500-krát viac ako lítia. Veria, že existuje veľký potenciál pre sodíkovo-iónové batérie, hoci táto technológia má svoje muchy.
Ako vysvetľujú vedci z inštitútu KAIST, sodíkovo-iónové batérie majú menší výkon, nemajú takú kapacitu a dlhšie sa nabíjajú. Vedci preto hľadajú spôsoby, ako by mohli tieto problémy vyriešiť. V rámci novej štúdie predstavili nový druh sodíko-iónovej batérie, ktorá má vysokú kapacitu a dokáže sa rapídne nabíjať.
Ide o hybridný typ energetického úložného systému, ktorý integruje materiály anódy, ktoré sa typicky používajú v batériách, ktorých katódy sú vhodné pre superkondenzátory. Táto kombinácia dodáva batérii vyššiu kapacitu a možnosť rýchleho nabíjania. Autori výskumu tvrdia, že táto hybridná sodíko-iónová batéria môže predstavovať vhodnú alternatívu k tradičným lítium-iónovým batériám.
Pri výrobe anódy vedci uplatnili postup, ktorý im umožnil vytvoriť materiál s vylepšenou kinetikou. To dosiahli tým, že do materiálu pridali jemné aktívne materiály. Následne syntetizovali materiál, z ktorého je vyrobená katóda batérie. Ako sme už spomenuli, kombináciou materiálov anódy a katódy batérie dokázali vedci vytvoriť nový úložný systém. Tento systém má optimalizovanú rovnováhu a minimalizujú sa rozdiely v ukladaní energie medzi elektródami.
Celý článok batérie sa skladá z novej anódy a katódy, pričom spolu vytvárajú vysokovýkonnú hybridnú sodíkovo-iónovú batériu. Ako autori štúdie vysvetľujú, energetickou hustotou nová batéria prekonáva komerčne dostupné lítium-iónové batérie. Nová hybridná batéria nájde uplatnenie v rôznych sférach, napríklad elektromobiloch, vesmírnych technológiách alebo smart zariadeniach.
Neprehliadnite
Autori štúdie prekonali limitácie tradičných sodíko-iónových batérií. V práci uvádzajú, že sa im podarilo dosiahnuť energetickú hustotu 247 Wh/Kg a silovú hustotu 34,748 W/Kg. Vedúci štúdie, profesor Jeung Ku Kang, verí, že táto batéria môže nájsť uplatnenie aj v ďalších sférach. Okrem toho výskumníci hovoria, že batérie s touto technológiou môžu byť plne nabitá v priebehu niekoľkých sekúnd.
Batérie novej generácie
V oblasti výskumu batérií sa v poslednej dobe objavilo viacero sľubných štúdií. Ďalšiu náhradu môžu predstavovať solid state lítium-iónové batérie, ktoré majú namiesto tekutého elektrolytu pevný. Ide o bezpečnejší a výkonnejší typ batérie. Ako vysvetľujú vedci, pevný elektrolyt zaručuje, že batérie nie sú horľavé oproti tradičným lítium iónovým batériám, ktoré máme momentálne na trhu.
V ďalšom výskume vedci využili jednu zo zložiek ľudskej krvi na to, aby vytvorili prvú batériu svojho druhu. Ide o zinkovo-vzduchovú batériu, v rámci ktorej sa nachádza aj hemoglobín. Zinkovo-vzduchové batérie sa považujú za najudržateľnejšiu alternatívu k lítium-iónovým batériám, ktoré momentálne dominujú na tomto trhu. V prípade zinkovo-vzduchových batérií by hral hemoglobín úlohu katalyzátora. Hemoglobín v prípade batérie spúšťa kyslíkovo redukčnú reakciu, ktorá sa začína, keď vzduch vchádza do batérie. Viac sa o tejto batérii dozviete v tomto článku.
Komentáre