Baterie z tekutého kovu při pokojové teplotě může poskytnout více…
Vědci z Cockrell School of Engineering na University of Texas v Austinu vyvinuli nový typ baterií, který podle nich kombinuje mnoho výhod pevných a kapalných baterií. Patří mezi ně větší kapacita energie, stabilita a flexibilita bez nevýhod obou typů baterií. Jejich výzkum, který byl nedávno publikován v časopise Advanced Materials, uvádí, že tato nová baterie byla první „baterie s tekutým kovem o pokojové teplotě“.
Více energie než Li-ion
Baterie v pevném stavu i baterie v kapalném stavu mají své vlastní výhody a nevýhody. Zatímco polovodičové baterie mají značnou kapacitu pro skladování energie, obvykle časem klesají a jsou méně účinné. Naproti tomu baterie z tekutého kovu může poskytovat energii efektivněji a bez dlouhodobé degradace pozorované u zařízení v pevné fázi. Často však selhávají, pokud jde o aplikace s vysokou energií, nebo vyžadují značné zdroje k ohřevu elektrod a jejich udržení v roztaveném stavu.
Struktura nové baterie z tekutého kovu. Obrázek s laskavým svolením University of Texas v Austinu
Podle výzkumného týmu University of Texas mohou kovové elektrody v baterii zůstat zkapalněné při teplotách až 20 stupňů Celsia nebo 68 stupňů Fahrenheita. Zatím se jedná o nejnižší provozní teplotu, jakou kdy baterie s tekutým kovem zaznamenala a která obvykle vyžaduje teploty 240 stupňů Celsia nebo vyšší. “Jsme nadšeni, že tekutý kov může poskytnout slibnou alternativu k nahrazení tradičních elektrod.” Vysvětluje profesor Guihua Yu. „Vzhledem k vysoké zobrazené hustotě energie a výkonu by tento inovativní článek mohl být potenciálně použit jak pro inteligentní sítě, tak pro přenosnou elektroniku.“
Flexibilní a škálovatelná baterie
Baterie pokojové teploty slibuje více energie než páteř většiny osobních elektronických zařízení [baterías de iones de litio] a může se nabíjet několikrát rychleji a přenášet energii. Anoda baterie je vyrobena ze slitiny sodíku a draslíku a jako katoda se používá slitina na bázi gália. Vědci ve svém článku uznávají, že je možné vytvořit baterii s ještě nižšími teplotami tání pomocí různých materiálů, což naznačuje potenciál pro budoucí výzkum v této oblasti.
Skutečný obrázek baterie. Obrázek s laskavým svolením University of Texas v Austinu
Vzhledem k tomu, že baterie je vyrobena z kapalných součástí, lze ji snadno zvětšit nebo zmenšit, aby splňovala požadavky na výkon. Čím větší je baterie, tím více energie nabízí. Tato flexibilita umožňuje plně kapalné baterii potenciálně napájet vše od jednoduchých spotřebních zařízení po špičkovou infrastrukturu v odvětví obnovitelné energie. Dalším krokem podle týmu je zvýšení výkonu baterie zlepšením jejích elektrolytů. “Přestože naše baterie v současné fázi nemůže konkurovat bateriím z tekutých kovů s vysokou teplotou, očekává se lepší kapacita energie, pokud budou pokročilé elektrolyty konstruovány s vysokou vodivostí,” uvedl Yu Ding, hlavní autor článku.
