Vědci vyvinuli lithiový akumulátor s trojnásobnou výdrží

baterie_ico

S takřka stoprocentní jistotou si dovolíme tvrdit, že nejvýraznější slabinou současných chytrých telefonů je výdrž na jedno nabití. Možná se ale v dohledné době dočkáme řešení tohoto palčivého problému – vědci z americké Stanford University totiž přišli s návrhem lithiové baterie, která by měla vydržet dvakrát až třikrát déle než běžné akumulátory, používané v chytrých telefonech.

Lithium-iontový akumulátor Galaxy S5 Lithium-iontový akumulátor Galaxy S5

Nový typ akumulátoru si klade za cíl vyřešení problémů s účinností současných lithium-iontových článků nahrazením anodové bariéry novým nanoskopickým uhlíkovým povlakem, který umožňuje zvýšit kapacitu baterie, což v konečném důsledku znamená, že “vyživované” zařízení vydrží déle. Uhlíková vrstva aplikovaná na anodě je pouhých 20 nanometrů tenká – pro lepší představu: pět tisíc vrstev položených na sobě by mělo tloušťku jednoho lidského vlasu.

Uhlíková vrstva (dole) zabraňuje hromadění uniklých iontů lithia, zlepšuje životní cyklus baterie a zároveň zvyšuje efektivitu anody Uhlíková vrstva (dole) zabraňuje hromadění uniklých iontů lithia, zlepšuje životní cyklus baterie a zároveň zvyšuje efektivitu anody

“Ideální ochranná vrstva pro lithiovou anodu musí být chemicky stabilní, na ochranu před chemickými reakcemi s elektrolytem, a mechanicky pevná, aby odolala expanzi lithia během nabíjení” říká Steven Chu, bývalý americký ministr pro energetiku a profesor na Stanford University.

“Ze všech materiálů, které by se daly použít na anodě, má lithium největší potenciál. Někteří ho označují jako svatý grál,” řekl Yi Cui, profesor materiálových věd a inženýrství a vedoucí výzkumného týmu.

Výzkumníci se již dříve pokoušeli používat lithium, křemík a cín jako anody a síry či kyslíku jako katod, nicméně všechny varianty mají své kompromisy.

Vědci vyvinuli lithiový akumulátor s trojnásobnou výdrží Vědci vyvinuli lithiový akumulátor s trojnásobnou výdrží

Lithium má nejvyšší hustotu energie a specifickou kapacitu ve srovnání s jinými kovy, tedy i nejvyšší energii vztaženou k objemu. Toto hledisko by mělo vést k rozvoji lehčích a účinnějších baterií, které by měly najít uplatnění v každodenním životě – například ve přenosných elektronických zařízeních (především smartphonech) a dokonce i v elektromobilech budoucnosti. Uhlíková vrstva zabraňuje únikům iontů lithia, prodlužuje životní cyklus baterie a zároveň zvyšuje efektivity anody.

Výzvou pro výzkumné pracovníky je fakt, že lithium se při nabíjení nerovnoměrně rozpíná, což může vést ke vzniku trhlin na vnějším těle baterie. Tyto praskliny mají tendenci způsobovat zkraty a tím snížit celkovou životnost. Další výzvou je intenzivní chemická aktivita lithia působící na elektrody akumulátoru, spolu s problémem přehřívání, která vzniká z kontaktu mezi anodou a elektrolytem.

Bohužel, jak už to bývá s těmito novými technologiemi, ani tato ještě není zcela připravena pro komerční využití. Steven Chu je ale pozitivní a věří, že po dalších přípravách by tato technologie mohla pohánět novou generaci dobíjecích baterií.

Zdroje: Android Authority, IB Times.

Karel Kilián
O Autorovi - Karel Kilián

S překonanou čtyřicítkou je s náskokem nejstarším členem redakce :-). Před několika lety hypoteticky vymyslel operační systém svých snů, aby následně zjistil, že přesně na… více o autorovi

Mohlo by vás zajímat

Komentáře (13)