Přijde revoluční levná baterie z Česka? Vědci z Akademie věd k tomu mají blízko

Čeští vědci z Akademie věd ČR si nechali patentovat vynález nové baterie, která je v mnoha ohledech unikátní. Nová vysokonapěťová baterie, kterou vytvořili odborníci z Fyzikálního ústavu a Ústavu fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského Akademie věd ČR, funguje na principu elektrochemické reakce.

Baterii neklesá vodivost ani za nízkých teplot

Baterie vydrží až 500 cyklů vybití a opětovného nabití bez toho, aniž by došlo ke snížení její výkonnosti. Nově patentovaná experimentální vodná baterie by podle vědců měla dosáhnout kapacity přibližně 45 mAh/g a výstupního napětí 2 V. Jak ale vědci očekávají, výslednou kapacitu by se do budoucna mohlo podařit ještě zvýšit.

Výsledná experimentální baterie tak nabízí podobné parametry jako komerční nikl-metal hydridové baterie. Je ale přitom vyrobena z extrémně levných materiálů, což by mohlo podpořit další snížení ceny baterií, které dnes patří k jedné z těch dražších komponent moderních přístrojů.

Nová technologie by navíc mohla řešit i problémy s hořícími bateriemi, které mohou být velmi nebezpečné. Využití by tak baterie mohla nalézt při ukládání energie vyrobené v obnovitelných zdrojích jako jsou solární či větrné elektrárny. Ačkoliv je v současnosti na trhu velké množství moderních baterií, většina z nich se pro vysokokapacitní ukládání elektřiny nehodí a to i kvůli vysokým cenám.

„Vodné baterie byly představeny již dříve, ale jejich rozmachu bránila relativně nízká kapacita a napětí. Našemu týmu se podařilo tento problém vyřešit tím, že jsme do roztoku vody přidali velké množství chaotropní soli chloristanu zinečnatého,“ vysvětluje Jiří Červenka z Fyzikálního ústavu AV ČR.

Baterie vědců z AVČR , René Volfík -...

Napětí, kterého je u nové baterie dosaženo je srovnatelné s napětím, které generují organické elektrolyty v komerčně vyráběných lithiových bateriích. Velkou výhodou elektrolytu od vědců z AVČR je ale vysoká vodivost, která na rozdíl od organických elektrolytů neklesá ani za nízkých teplot.

Baterie má nehořlavý elektrolyt a nemůže ani vybuchnout

Velkou výhodou nově patentované technologie je její nehořlavost. Právě ta je totiž noční můrou mnoha dnešních bateriových systémů, které se při požáru či výbuchu stávají velmi nebezpečnými. Oproti standardním Li-ion bateriím, které jsou dnes nejpoužívanější pro mnoho zařízení má ale nová baterie nehořlavý elektrolyt.

„Li-ion baterie mají velmi hořlavé organické elektrolyty, a navíc obsahují lithium, které se může na vzduchu samovznítit. To u naší baterie nehrozí,“ zdůrazňuje Jiří Červenka.

„Tento systém je nesmírně zajímavý nejen pro budoucí aplikace, ale i z hlediska základního výzkumu. Jak jsme ukázali, velmi důležitou roli zde hraje například vnitřní struktura materiálu elektrod, kde přílišná dokonalost nevede k nejlepším vlastnostem v některých ohledech, což i může být další výhodou pro aplikace,“ říká o vynálezu Otakar Frank z Ústavu fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského AV ČR.