Inovácie v oblasti batérií prichádzajú rýchlo a jedna z posledných prelomových technológií sľubuje významné zmeny pre celý priemysel. Tradičné lítium-iónové batérie, ktoré používame v našich telefónoch, notebookoch a elektromobiloch sú závislé od niklu a kobaltu v katódach.
Tieto kovy však nie sú len drahé, ale aj environmentálne problematické kvôli ich náročnej ťažbe. Preto sa vedci zameriavajú na alternatívy, ktoré by dokázali znížiť cenu aj ekologickú záťaž a podľa portálu Techspot sa to možno v blízkej budúcnosti zmení.
Nedávno publikovaný výskum v ACS Central Science predstavuje revolučnú novinku – katódy z mangánu, ktoré dosahujú neuveriteľných 820 Wh/kg. Pre porovnanie, dnešné najlepšie batérie s nikel-kobaltovými katódami dosahujú približne 750 Wh/kg.
Táto nová technológia nielenže konkuruje tým najlepším, ale aj prekonáva cenovo dostupné altenratívy, ktoré dosahujú bežne len 500 Wh/kg.
Nové batérie sa nabijú rýchlejšie a majú dlhšiu životnosť
Výhoda mangánových katód nespočíva len v ich vysokej energetickej hustote. Výskum totiž ukázal, že majú výnimočné rýchlonabíjacie schopnosti. Pre elektromobily, kde sa každá minúta pri nabíjačke počíta je toto kľúčová výhoda.
Ďalším prelomom je, že tieto batérie netrpia známym problémom „napäťového úbytku“. Mnohé iné batérie s mangánom strácajú časom napätie, čo vedie k zníženiu výkonu a teda celkovej degradácií. V tomto prípade sa vedcom podarilo stabilizovať štruktúru na nanoskopickej úrovni, čím predišli tomuto negatívnemu efektu.
Stále sú tu výzvy a prekážky, ktoré treba riešiť
Celá technológia stojí na schopnosti kontrolovať kryštálovú štruktúru lítium-mangánového oxidu na nanoskopickej úrovni. Vytvorením monoclinickej vrstvy vedci zablokovali prechod katódy do stavu s nízkou kapacitou, čo je prelomový krok.
Napriek tomuto úspechu, je tu stále výzva. Mangán je dosť rozpustný, čo môže spôsobiť jeho degradáciu v batérii.
Tento problém však vedci čiastočne vyriešili pomocou vysoko koncentrovaných elektrolytov a fosfátového povlaku. Nechajme sa teda prekvapiť, ako to vo finále dopadne. Každopádne môže ísť skutočne o prelomovú technológiu, ktorá zmení snáď úplne všetko.
Nezabudnite tiež na náš SvetApple bazár, v ktorom nájdete viac ako 1 000 inzerátov na rôzne Apple zariadenia. Tie sem môžete pridať úplne zadarmo kliknutím na tento odkaz.