Výskumníci z Georgia Tech došli k prevratnému poznatku, ktorý by mohol zmeniť spôsob, akým vnímame batérie. Zinkové batérie (Zn-ion), ktoré sú lacnejšie a bezpečnejšie než lítiové batérie (Li-ion), sú podľa novej štúdie schopné rýchlejšieho nabíjania bez toho, aby sa znížila ich životnosť. Tento objav by mohol mať zásadný dopad na technológie, ktoré závisia od skladovania energie, od domácností po celú energetickú sieť. O novinkách informoval Electrek.
Objav, ktorý prekvapil vedecký svet
Tím pod vedením Hailonga Chena, profesora na Georgia Tech v oblasti mechanického inžinierstva, zistil, že rýchle nabíjanie zinkových batérií nespôsobuje obvykle pozorovanú degradáciu, ako je tomu pri lítiových batériách. Naopak, zinkové batérie sa pri rýchlom nabíjaní zlepšovali a ich výkon sa zvyšoval. Tento objav bol nedávno publikovaný v prestížnom časopise Nature Communications.
Hlavným problémom, ktorý doteraz bránil rozvoju zinkových batérií, bola tvorba dendritov – ostrých kovových hrotov, ktoré sa vytvárajú pri nabíjaní a môžu spôsobiť skrat. Tieto dendrity sú jednou z hlavných príčin, prečo sa batérie rýchlo poškodzujú. Avšak tím Georgia Tech zistil, že rýchle nabíjanie zinkových batérií nielenže nevedie k tvorbe týchto nebezpečných hrotov, ale naopak, zabraňuje ich rastu. Zinkové ióny sa ukladajú v hladkých, hustých vrstvách, čo zabraňuje skratu a zvyšuje životnosť batérie.
Hailong Chen vysvetlil, že tento objav vyvracia bežné presvedčenie, že rýchle nabíjanie batérií automaticky skracuje ich životnosť. „Naša zistenia rozširujú naše chápanie rýchleho nabíjania a môžu zmeniť spôsob, akým uvažujeme o navrhovaní batérií a ich využití,“ povedal Chen.
Výzvy a potenciál pre budúcnosť
Aj keď je anóda (zinková časť batérie) teraz vďaka tomuto objavu v dobrých podmienkach, výskumníci sa stále zaoberajú problémom katódy, ktorá ešte nie je dostatočne vyvinutá na to, aby dosiahla rovnaký výkon a dlhú životnosť ako anóda. Tím pracuje na vylepšeniach katódy a experimentuje s rôznymi zinkovými zmesami, aby vytvoril robustnejšiu batériu.
Tento objav je len začiatkom a tím vedcov sa zameriava na ďalší vývoj, ktorý by mohol urobiť zinkové batérie komerčne dostupné do piatich rokov. Tieto batérie by mohli byť použité na skladovanie energie z obnoviteľných zdrojov, ako je solárna energia, alebo na stabilizáciu energetických sietí.
Nemali by ste prehliadnuť:
- Solárne auto malo priniesť revolúciu. Teraz si ho môžete kúpiť za menej ako 1 000 €
- Test BMW iX xDrive45 Facelift: Podstatne dlhší dojazd aj veľa vylepšení, na jedno sa ale zabudlo
- Kráča po tenkom ľade? Volkswagen chce od majiteľov ID.3 príplatok za plný výkon
Zinkové batérie sú tiež výhodné z hľadiska ceny a dostupnosti surovín. Na rozdiel od lítiových verzií, ktoré čelí výkyvom cien a problémom s dodávkami, zinkové akumulátory sú lacnejšie a dostupnejšie, čo ich robí atraktívnou alternatívou pre širokú škálu aplikácií. Tento objav tak môže mať zásadný vplyv na energetiku, a to nielen na úrovni domácností, ale aj v širšom meradle, napríklad pri stabilizácii elektrických sietí.
