Levné a dlouho trvanlivé úložiště energie. Vědci představili mangan-vodíkovou baterii

Výzkumníci z americké Stanfordovy univerzity vyvinuli mangan-vodíkovou baterii, která by mohla sloužit jako levné úložiště pro solární a větrnou energii, a pomoci tak snížit závislost na fosilních palivech.

Prototyp nové baterie byl představen 30. dubna. Na výšku má článek pouhé 3 palce (zhruba 7,5 centimetrů) a jeho kapacita činí „pouhých“ 20 miliwatthodin. I přes velmi malou kapacitu prototypu jsou však výzkumníci přesvědčení, že jsou schopní rozšířit tuto technologii a vytvořit tak velké průmyslové bateriové systémy. Ty by měly být schopné vydržet až 10 000 nabíjecích a vybíjecích cyklů.

Podle profesora Yi Cui, hlavního autora článku o zmíněné baterii, by mangan-vodíková baterie mohla vyplnit díru v národní energetické koncepci a sloužit jako úložiště pro energii vyrobenou intermitentními zdroji a snížit spotřebu fosilních paliv v době kdy energie z obnovitelných zdrojů není dostupná.

„Co jsme udělali je, že jsme vsypali speciální typ soli do vody, do roztoku vložili elektrodu, a vytvořili reverzibilní chemickou reakci, která ukládá elektrony ve formě vodíkového plynu.“

Yi Cui, profesor materiálových věd na Stanfordské univerzitě.

Baterie vytvořená z levných materiálů

Tým, který koncept nové baterie vymyslel a postavil první prototyp, byl veden jedním ze studentů Yi Cuie, Wei Chenem. Vědci v podstatě vytvořili reverzibilní elektronovou výměnu mezi vodou a síranem manganatým, což je levná a hojná průmyslová sůl používaná k výrobě suchých bateriových článků, hnojiv, papíru a dalších výrobků.

„Věříme, že tato inovativní technologie bude schopná splnit požadavky DOE (americké Ministerstvo energetiky) na praktičnost pro velká bateriová úložiště,“ dodává Yi Cui.

Podle doporučení DOE by velké bateriové systémy měly být schopné uchovat a následně poskytnout alespoň 20 kW výkonu po dobu 1 hodiny. Měly by dále být schopné vydržet alespoň 5 tisíc nabíjecích a vybíjecích cyklů a jejich užitečná životnost by měla být alespoň 10 let.

„Přestože konkrétní materiály a design vyžadují další vývoj, tento prototyp demonstruje typ vědy a inženýrství, které nastiňují nové cesty, jak dosáhnout nízkonákladových a dlouho trvanlivých velkých baterií.“

Steven Chu, laureát Nobelovy ceny za fyziku a bývalý ministr energetiky (na projektu se nepodílel).

Autor úvodního obrázku: Jinwei Xu