Táto Lítium-CO₂ batéria môže spasiť svet. Dokáže z atmosféry „dýchať“ škodlivý skleníkový plyn, ktorý využíva na výrobu energie
Výskumníci predstavili prvú efektívnu Lítium-CO2 batériu, ktorá dokáže vysať z atmosféry oxid uhličitý a zachrániť svet.
Výskumníci z University of Surrey predstavili ekologicky priateľskú batériu, ktorá dokáže nielen uchovať viac energie oproti tradičným batériám, no zároveň by mohla pomôcť s emisiami skleníkových plynov.
Ide o Lítium-CO2 batériou, ktorá dokáže “dýchať” oxid uhličitý a vytvára energiu, zatiaľ čo zachytáva tento škodlivý skleníkový plyn. Výskumníci, ktorí na batérii pracujú, veria, že by jedného dňa mohla takáto batéria priniesť zelenšiu alternatívu k bežne používaným lítium-iónovým batériám.
Dlhú dobu čelili Lítium-CO2 batérie problémom, ktoré ovplyvňovali ich efektivitu. Tieto batérie sa veľmi rýchlo opotrebovali, nedokázali sa nabiť a vyrábali sa zo vzácnych a drahých materiálov, napríklad platiny. Výskumníci ale teraz objavili nový spôsob výroby týchto batérií, ktorý prekonáva všetky existujúce problémy. Batériu vyrábajú z lacného a dostupného katalyzátora, ktorý tvorí fosfomolybdénan cézny.
Revolučná batéria
Pomocou počítačových modelov a experimentov v laboratóriu testy odhalili, že táto jednoduchá zmena dovolí batérii uložiť oveľa viac energie a nabíjať sa dokáže za použitia výrazne menšieho množstva energie. Čo sa výdrže týka, v testoch batéria vydržala niečo cez sto nabíjacích cyklov.
Výskumníci vysvetľujú, že ak sa podarí túto batériu priniesť na trh, mohla by pomôcť znížiť emisie vozidiel a priemyslu. Zároveň by takáto batéria mohla fungovať aj na Marse, ktorého atmosféru tvorí 95 % CO2.
Neprehliadni
“Objavuje sa čoraz väčší dopyt pre zariadenia, ktoré by dokázali uskladniť energiu získanú z obnoviteľných zdrojov a zároveň by nám pomohli zvrátiť hrozbu globálneho otepľovania. Naša práca na Lítium-CO2 batérii by mohla preniesť túto víziu do reality a potenciálne zmeniť celý svet,” vyjadril sa doktor Siddharth Gadkari, jeden z autorov štúdie.
Výskumníci následne zisťovali, prečo táto batéria funguje tak dobre. Po nabití a vybití batériu rozobrali a skúmali aké zmeny sa odohrali vo vnútri. Ukázalo sa, že uhličitan lítny, látka vznikajúca absorpciou CO2, sa môže spoľahlivo budovať a následne aj odstrániť z batérie. To znamená, že batéria môže spoľahlivo fungovať aj dlhodobo.
“Najfascinujúcejším aspektom našej technológie je, ako v sebe spája mimoriadne dobrý výkon s jednoduchosťou. Ukázali sme, že sa skutočne dá postaviť efektívnu Lítium-CO2 batériu pomocou dostupných a škálovateľných materiálov,” vysvetľuje spoluautor štúdie, doktor Daniel Commandeur.
Výskumníci momentálne skúmajú, ako katalyzátory interagujú s elektródami a elektrolytmi batérie. Už čoskoro by sa ale Lítium-CO2 batéria mohla stať praktickým a škálovateľným spôsobom ukladania čistej energie. Popri tom by nám mohla pomôcť stiahnuť z atmosféry škodlivý oxid uhličitý.
Nové typy batérií
Výskumníci z celého sveta pracujú na nových typoch batérií. Zaujímavou je v tomto smere aj štúdia vedcov z Technickej univerzity v Mníchove. Vedcom sa podarilo vyvinúť nový materiál, ktorý umožňuje iónom lítia pohybovať sa o viac ako 30 % rýchlejšie než akýkoľvek doposiaľ známy materiál.
Tím bol vedený profesorom Thomasom Fässlerom z Katedry anorganickej chémie so zameraním na nové materiály. Tomu sa podarilo vytvoriť zloženie na báze lítia, antimónu a skandia. Kľúčovým krokom bolo čiastočné nahradenie lítia v zlúčenine lítium-antimón skandiom. Tým sa v kryštálovej mriežke vytvorili tzv. vakancie. Sú to prázdne miesta, ktoré uľahčujú a zrýchľujú pohyb lítiových iónov. Výsledkom bol nový svetový rekord v iónovej vodivosti.
Namerané hodnoty výrazne prekonali existujúce štandardy. Tím spolupracoval s Katedrou technickej elektrochémie pod vedením prof. Huberta Gasteigera. Tým sa výsledky podarilo nezávisle overiť. Tobias Kutsch, ktorý viedol validačné testy, upozornil, že nový materiál predstavoval poriadnu výzvu. To si vyžiadalo prispôsobenie meracích metód.
Výskumníci sú optimistickí. Avšak upozorňujú, že pred praktickým nasadením v batériových článkoch bude potrebných ešte veľmi veľa testov. Veľkou výhodou je aj to, že materiál vedie nielen ióny, ale aj elektróny. Táto vlastnosť je žiadaná najmä pri použití ako aditívum v elektródach. Viac o batérií nájdeš v našom článku.
Komentáre