Baterie budoucnosti

Foto: Shutterstock

Technologie jako mobilní telefony a chytré hodinky jdou nezadržitelně kupředu, přesto jsou stále poháněny lithiovými bateriemi, které zůstávají třicet let nezměněny. Jak vypadá budoucnost 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. 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 elektromobily. 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

Foto: Shutterstock

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, například zpomaleného nabíjení nebo nižší výdrže. 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. Právě přes atomy vede podle texaských vědců cesta ke zlevňování výroby a k novému vývoji baterií bez snížení jejich funkčnosti.

30 sekund a je nabito

Pouhou půl minutu by mohlo trvat plné nabití telefonu díky nabíječce StoreDot. Tu vyvinula startupová firma z izraelského 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 drobné elektroniky se vrhá rovněž do světa skútrů na elektrický pohon či elektromobilů.

V lithium-sírovém článku síra nahrazuje nikl-kobaltovou katodu konvenční lithium-iontové baterie. Tím se otevírá potenciál pro levný článek. Na rozdíl od niklu a kobaltu je síra odpadním produktem a je k dispozici po celém světě.

Text: redakce
Foto. Shutterstock

Baterie budoucnosti