Domů
Akumulace energie
Baterie nabitá do 30 vteřin? Korejští vědci možná nalezli způsob (video)

Baterie nabitá do 30 vteřin? Korejští vědci možná nalezli způsob (video)

Korejští vědci z Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) a z Kangwon National University vyvinuli nový elektrochemický akumulátor elektrické energie. Vyvinutý akumulátor, který využívá tekuté elektrolyty místo hořlavých organických rozpouštědel, lze nabít za 20 až 30 vteřin za použití nabíjecího zařízení s nízkým příkonem, jako je nabíječka USB a fotovoltaický článek.

Profesor Jeung Ku Kang a jeho tým vyvinuli hybridní akumulátor elektrické energie. Nový akumulátor se vyznačuje vysokou hustotou energie a vysokou kapacitou po celou dobu životnosti. Akumulátor je sestaven z vlákna podobných polymerních řetězových anod a z katod tvořených oxidem z kovových sub-nanočástic nanesených na grafenu.

Výzkumný tým přišel s novými konstrukcemi a materiály, které usnadňují rychlou výměnu elektrické energie na povrchu elektrod a minimalizují ztráty energie mezi oběma elektrodami.

Tým vytvořil anody s polymerními řetězovými materiály na bázi grafenu. Taková struktura grafenu vede k velké aktivní ploše na povrchu, což přináší vyšší kapacitu.

Pro katodové materiály použil tým oxidy kovu v sub-nanoskopických strukturách, aby zvýšil redoxní reakce mezi atomy a ionty. Tato metoda umožňuje zvýšit energetickou hustotu a rychlejší výměnu energie při minimalizaci ztrát energie.

Struktura anody a katody. Zdroj: inhabitat

Pokročilý akumulátor lze nabít za 20 až 30 vteřin za použití nabíjecího zařízení s nízkým příkonem, jako je nabíječka USB a fotovoltaický článek. Při více než 100 000 nabíjecích/vybíjecích cyklech při konstantním proudu se akumulátor vyznačuje vysokou stabilitou kapacity. Vzorek měl proudovou hustotu kolem 20 A na gram.

„Tato ekologická technologie může být snadno vyráběna. Zejména její vysoká kapacita a vysoká stabilita ve srovnání s existujícími technologiemi mohou přispět ke komercializaci. Zařízení může být vemi rychle nabito nabíjecím zařízením s nízkým výkonem a může být použito pro přenosná elektronická zařízení,“ uvedl profesor Kang.

Zdroj úvodní fotografie: new atlas

Mohlo by vás zajímat:

Komentáře(28)
Milan Vaněček
3. březen 2018, 09:56

Myslím že se zde popisuje určitá verse Superkapacitoru. Ten má opravdu extrémně rychlé dobíjení a vybíjení (power density). A grafen jako pevná a nejtenčí možná vrstva (monovrstva) představuje současně nejvyšsí možnost i pro skladování náboje na jednotku hmoty.

Zatím superkapacitory doplňují baterie v elektromobilech ale na internetu máte i publikace o možném nahrazování Li baterií grafenovými superkapacitory. To by byl další stupeň revoluce v elektromobilitě.

Sky
5. březen 2018, 09:50

18650 nebo 2170 vám nepřijdou dostatečně univerzální?:-)

Martin Pácalt
3. březen 2018, 10:59

Pokaždé, když čtu o novém druhu akumulátoru EE, si říkám, že by se měli výrobci elektrovozů shodnout na jednotném objemovém(tvarovém) designu baterií a jejich zabudování v rámci karoserie (podvozku), protože se v budoucnu může stát, že si koupíte auto s lithiovým článkem a po uplynutí životnosti např. 5-8let jej už budete nahrazovat baterií na úplně jiné bázi.

alien5@seznam.cz
3. březen 2018, 13:20

No az na to ze baterie ma zivotnost v aute tak minimalne 15 let a pak ve ulozisti dalsich XX let :) baterie se nebude menit za celou zivotnost auto to uz funguje ted.. Samozrejme pokud nema tepelnej managament tak kapacita klesa vice pokud clovek s ni jezdi dalky,, pokud ma tak je to temer zanedbatelne.

Martin Pácalt
3. březen 2018, 20:52

Životnost možná, ale rozumná kapacita vám nevydrží celou životnost. Např. u Ioniqu dává záruku 8let.

Lubos
6. březen 2018, 09:33

To je pravda, ale na auto samotne je zaruka len 5 let. :) Inak si tiez myslim ze elektromobily sa moc ako 15 rocne jazdenky predavat nebudu, aspon nie tie masovo vyrabane.

Martin Pácalt
6. březen 2018, 10:05

Měl jsem původně dodat vedle časově omezené záruky i omezení kilometráží. Jsou mezi námi lidé, kteří tu baterii odrovnají po 2-4 letech, protože auto je jejich druhá kancelář. Proto si myslím, že by "modularizace" akumulátorů el. energie měla být unifikovaná co nejvíce. I kvůli konkurenci při nákupu "druhé baterie", aby měl člověk z čeho vybírat.

Lubos
6. březen 2018, 12:22

Ano s tym suhlasim, na ludi co jezdi 500 km + denne som zabudol a to ich par poznam :D Modularizacia a hlavne Standardizacia by urcite pomohla k znizeniu nakladov na vyrobu. Dufam, ze snaha EU o vyvoj vlastnych baterii sa bude orientovat na standardizaciu. Aj Formula E ma standardizovane baterky. Inak si myslim, ze 200,000 km alebo 8 rokov je velmi slusna zaruka predstavujuca 68,5 km kazdy den v roku... to je pre elektromobil postacujuce.

Jirka
3. březen 2018, 11:45

Takže budeme "rychlonabíjet" akumulátor s "vysokou proudovou hustotou" nabíječkou s "nízkým příkonem".

Nezpochybňuji technologii toho akumulátoru, doufejme že bude skvělá. Jen mě fascinuje, jak překladem z korejštiny do angličtiny a následně do češtiny vznikne nakonec takový blábol.

Petr Kulhánek
3. březen 2018, 14:40

Viz odpověď na Mikese dole ... je to divný, ale asi to tak fakt bude: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201702895/abstract

Jirka
3. březen 2018, 17:45

Předpokládám, že zmiňovaný "USB switching charger" bude nabíječka, která např. z powerbanky, která byla předtím nabita solární nabíječkou, napere 5V/ 20A po dobu 30s mobilní telefon. Tím přenese tu potřebnou energii. Snad ten kabel nezačne svítit jak vlákno žárovky.

VK
3. březen 2018, 18:46

Moderní telefony už nepoužívají 5V, ale nabíjecí protokol, kterým si nabíječka a mobil dohodnou nabíjecí napětí. Typicky rychlonabíjení jede přes 9-20V.

Standard USB Power Delivery používá až 100W na 20 Voltech.

Svícení kabelu se proto nekoná.

Jirka
3. březen 2018, 19:21

Zajímavé, to jsem nevěděl. Díky za vysvětlení. Můj původní komentář se týkal hlavně té nabíječky s "nízkým příkonem". 100W rozhodně není na zařízení typu mobilního telefonu nízký příkon. Je to na úrovni zdroje pro laptop, kterej se i tak pěkně zapotí. Když se bavíme o solárním panelu, tak bude mít plochu 1m2 a bude ještě muset pěkně svítit.

Myslím, že tyhle články by měly být psány, nebo konzultovány s někým, kdo se danou technologií zabývá. Pak si to přečtou studenti a dávaj to seminárních prací......

Mikeš
3. březen 2018, 12:29

lze nabít za 20 až 30 vteřin za použití nabíjecího zařízení s nízkým příkonem, jako je nabíječka USB nebo fotovoltaický článek

Běžná nabíječka dává při 5V 1A, za třicet sekund tedy nabije jen 3000mAs což není ani 1mAh, dnešní telefony mají kapacitu v tisících mAh. V článku je šikovně přiznána žádná kapacita, obecně mi přijde věta o velmi rychlém dobíjeni nízkým příkonem velmi zavádějící..

Petr Kulhánek
3. březen 2018, 14:36

Nedalo mi to a trochu jsem pogůglil a vypadá to, že autoři originálního článku tyto parametry skutečně uvádějí, včetně nabíjení přes USB a solární články... http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201702895/abstract

Vlastík
3. březen 2018, 12:38

Nějak nechápu, jak se z akumulátoru dostane velká energie, když se nabíjí jen půlminutu malým příkonem. Když jsem před 60 lety chodil do školy, tak jsme se učili něco o zachování energie ...

VK
3. březen 2018, 18:47

Tady se bavíme o jediném článku. Co když složíte tisíc článků do jedné baterie?

Jirka
3. březen 2018, 19:25

Jsem takovej hnidopich, ale když těch článků bude 1000, tak ten výkon nabíjení bude muset být 1000x takový........

VK
3. březen 2018, 19:36

Myslim, ze je problem i v prekladu a puvodnim zdroji informaci (nejaky zahranicni clanek). Oni vymysleli elektricky clanek, ktery se bude nabijet cely za 30 sec. Kdo to da do jake baterie a cim to bude nabijet, to uz je otazka konkretni aplikace.

Ano, nabijet elektromobil za 30 sec asi hned tak nebudeme. Ale za 5 minut na 50% by to slo (300kW) a to uz je ta uroven, kdy nabijeni prestava byt na delsich cestach problem. Jak to udelat a jak to uchladit, to je technicky problem na dalsich 20 let :)

Pocitam, ze oni museli napsat 30sec, jinak by to jejich PR nikdo neotisknul.

Kozel
3. březen 2018, 12:58

Elektrice sice vůbec nerozumim, ale takovej debil zase nejsem, abych nepoznal že tu něco nehraje.

Nechápu jak může slabý zdroj energie rychle naplnit nějaký rezervoár (baterie např.), jenom tím, že upravím samu baterii.

Snad záleží taky na zdroji, ne?

Mě to přijde jako kdyby mi někdo tvrdil, že upravil nádrž na vodu tak, že se naplní rychleji i když do ní poteče stejně vody jako před úpravou.

Pokud vím, tak pomalé dobíjení dělá starosti hlavně výrobcům elektromobilů, ale není to jejich hlavní problém.

Hlavní problém jsou dobíjecí stanice, a tento problém baterie nevyřeší,je to o možnostech elektrické sítě.

Prostě potřebujete po drátech přepravit určité ,,množství,, elektřiny a dostat jí do auta.

Rychlonabíjecí baterie je pěkná, ale pořád potřebujete silnou nabíječku aby ten proud zvládla taky dodat.

Tenhle článek evokuje pocit, že si dám fotovoltaickej panel na teslu a budu svištět zadara. Nebo že ho budu mít na zahradě a za 30 sekund si natankuju plnou.

To už by pak byla výroba volné energie.

Podle mě, i s touhle baterii budne nutné mít silný zdroj, jinak to stejně bude trvat hodiny než se dobije.

VK
3. březen 2018, 18:51

Jako použití se nabízí například chytré hodinky, nebo bezdrátová sluchátka, které indukčně dobijete z mobilu za 30 sec. Tak už to dává smysl, ne? Hodinky a podobná drobná elektronika mají většinou baterku velmi malou.

Kozel
3. březen 2018, 21:44

No, nabitý chytrý hodinky je přesně to, co naše civilizace potřebuje.

Ale to sem mohl tušit že to bude nějaká blbina.

Škoda jen, že si to člověk musí přečíst celý a ještě se zeptat, aby pochopil že to není akumulátor s velkou kapacitou, jak je psáno v článku.

Zapoměli totiž dodat že to platí v poměru k jeho velikosti.

Když totiž napíšou, že má vysokou kapacitu, a že se dobilje slabým zdrojem za třicet sekund, tak už se bavíme o konkrétní baterii.

A tahle konkrétní baterie, co se nabije za 30 sekund slabým zdrojem, prostě NEMUZE mít vysokou kapacitu.

Pokud by totiž měla vysokou kapacitu, obecně myšleno, tak v ní bude dost energie na pohon něčeho většího než jsou hodinky.

Když vám někdo řekne, bez dalšího upřesnění : baterie z vysokou kapacitou.

Tak si jistě nepředstavíte baterku do hodinek, ale třeba záložní zdroj u počítače.

A takovej počítačovej zdroj by se nabíjel podstatně déle, i s touhle technologii.

Netuším jak to přispěje ke komercializaci, ale mám pocit že hovadiny typu ,,chytrý hodinky,,

nepotřebujou komercializovat, ty sou komercializovaný až hamba.

Kdyby radši pracoval na baterii která bude levná, to by přispělo ke komercializaci daleko víc.

Ale on to určitě potřebuje do svýho Tamagoči, aby mu pořád nechcípalo kvůli slabý baterii.

PS: Díky za vysvětlení, kdyby tomu autor článku rozuměl alespoň jako vy, tak jste se nemusel obtěžovat s vysvětlováním a já s dotazováním.

Hezký večer

Josef
3. březen 2018, 15:02

jen energie v článku je výkon x čas , při krátkém nabíjení malým výkonem se nepřenese dost energie...

Jirilan
3. březen 2018, 17:57

Je to proti fyzikálním principům. Zřejmě dobíjení se uskutečňuje jinak, než je napsáno

jiří smaha
4. březen 2018, 09:02

před několika lety se psalo o nějaké studentce z Indie že vymyslela nějakou rychlo nabíječku ,která nabije baterii do telefonu za necelou minutu. Jak se zdá tak z toho asi také nic není a nebude jako bude z té Koreje

Milan Vaněček
4. březen 2018, 10:22

Přečte te si ten odkaz co máte na Advanced energy materials, tam to máte v abstraktu (a Supplements jsou též dostupné zdarma) vysvětleno. A nemluvte pořád o baterii, je to superkondenzátor.

Vinkler
6. březen 2018, 08:45

Baterie je soustava článků, jakýchkoli, dokonce i kanonů, jak si my starší jistě pamatujeme.

Milan Vaněček
6. březen 2018, 10:06

A capacitor je česky kondensátor. Přeložte si aspoň ten text ve videu co je pod článkem když už nechcete číst celý anglický abstrakt článku v Advanced energy materials.

Komentáře pouze pro přihlášené uživatele

Komentáře v diskuzi mohou pouze přihlášení uživatelé. Pokud ještě účet nemáte, je možné si jej vytvořit na stránce registrace. Pokud již účet máte, přihlaste se do něj níže.

V uživatelské sekci pak můžete najít poslední vaše komentáře.

Přihlásit se