Nadějný hliníkový akumulátor
Nová aluminium-iontová baterie, vyvinutá na pracovišti Stanfordské univerzity, je tenká, pružná a ohebná, dá se nabít za jednu minutu a je odolná vůči sebevznícení.
Nabíjení dnešních lithiových baterií v chytrých mobilech trvá mnoho hodin a navíc jsou baterie tohoto typu někdy náchylné k sebevznícení. Případy, kdy lithiový akumulátor vybuchne a vznítí se, občas plní stránky médií na celém světě. Nejde sice o příliš časté události, nicméně vyskytují se u zařízení všeho druhu, od mobilů přes notebooky až po elektromobily. Z téhož důvodu některé letecké společnosti zakázaly hromadnou přepravu lithiových baterií svými letadly. Hongjie Dai, autor nových aluminiových baterií a profesor chemie ze Stanfordské univerzity, však tvrdí, že jeho baterie se nevznítí ani tehdy, pokud je prorazíme silou nebo do nich vyvrtáme díru, což jsou v případě lithiových baterií rizikové činnosti.
Záporně nabitá anoda nové baterie je vyrobena z hliníku, kladně nabitá katoda z grafitu. Obě elektrody jsou pak umístěny do jakési kapsy, vyrobené z pružného polymeru, která je zaplněna kapalným elektrolytem, plným iontů. Jde v podstatě o jistý typ soli, která je kapalná při pokojové teplotě. Všechny použité materiály jsou poměrně levné, hliník je navíc levnější kov než lithium. S hliníkem však bývaly doposud potíže, pokud šlo o konstrukci baterií o dostatečném výkonu a trvanlivosti, tedy baterií s dostatečnou kapacitou, dodávajících dostatečné napětí a schopných vydržet slušné množství nabíjecích a vybíjecích cyklů. Výzkumníci ze Stanfordské univerzity však novým prototypem svých hliníkových akumulátorů dokonce několikrát překonali trvanlivost lithiových akumulátorů. Zatímco běžné lithiové baterie vydrží kolem 1000 nabíjecích a vybíjecích cyklů, nová hliníková baterie bez větší ztráty výkonnosti nebo kapacity vydržela cyklů 7500. Klíčem byl mimo jiné i správný výběr konkrétního typu grafitu pro katodu.
Podle autorů nových hliníkových baterií je nyní možné pomýšlet nejen na jejich aplikaci v rámci mobilních přístrojů, kde zatím poskytují slušné (i když stále ještě ne zcela dostatečné) napětí 2 volty, ale také v oblasti velkých stacionárních akumulátorů, pracujících v rámci stabilizace elektrického výkonu v elektrických sítích. Nejbližším úkolem výzkumníků bude zvětšit výstupní napětí hliníkové baterie nejméně na dvojnásobek, tedy na 4 volty, a také energetickou hustotu v jednotce objemu baterie, která zatím připomíná spíše vývojově starší baterie olověné.
Zdroje: Stanford University, Hongjie Dai, Phys.Org, Popular Science, Nature, Physics-Astronomy, ExtremeTech
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Vždycky jsem si přál ocitnout se v románu Julese Verna. Teď se mi to splnilo.
Václav Žmolík, moderátor
Tajuplný ostrov
Lincolnův ostrov nikdo nikdy na mapě nenašel, a přece ho znají lidé na celém světě. Už déle než sto třicet let na něm prožívají dobrodružství s pěticí trosečníků, kteří na něm našli útočiště, a hlavně nejedno tajemství.
