Kalifornští vědci vyvinuli doposud nevídaně stabilní cyklovatelnou baterii

Vědci z kalifornské univerzity vyvinuli reversibilní článek, který bez významnějších ztrát na své kapacitě vydrží až 200 000 nabíjecích cyklů. Za využití moderních nanotechnologií a gelového elektrolytu fungují při napětí 1,2 voltu. Použitím standardního tekutého elektrolytu se cyklovatelnost rapidně snižuje na hodnotu 2000 až 8000 nabíjecích cyklů.

Pro elektrochemické systémy, které jsou založeny na klasických interkalačních elektrodách (takových, kde jsou lithiové ionty absorbovány materiálem elektrody při narušení Van der Waalsových sil v elektrodách), může technologie využívající soustav nanodrátků zvýšit výkon baterie (pozn. u těchto systémů hraje roli účinná plocha elektrod, která se využitím nanoentit řádově navyšuje). Nevýhodou je ovšem nižší stabilita při cyklení.

Na elektrodách vznikají útvary, které svou nehomogenností účinnou plochu zvyšují, tudíž může snáze dojít až ke shoření článku, rovněž by v případě nanodrátků byla porušena časem výrazně jejich kontinuita a docházelo by k výpadkům toku proudu. Užitím různých sloučenin se tyto jevy mohou zmenšovat, eliminovat je ovšem nelze.

Vědci jsou chováním zlatých nanodrátků v kombinaci s gelovým elektrolytem sami překvapeni

V kontrastu k tradičním elektrodám vědci pracují i s kondenzátory, které jsou tvořeny zlatými nanodrátky. Ty dosahují nepatrně lepších výsledků. V Kalifornii šli ovšem ještě dál, když klasický tekutý elektrolyt, jehož využití se snažíme do budoucna vyhnout zejména kvůli bezpečnosti, nahradili elektrolytem gelovým.

Tím ovšem dospěli k objevení dosud nevídaných a v literatuře nepopsaných vlastností, které takový systém vykazuje. Ten totiž v této konfiguraci nabízí cyklovatelnost o dva řády vyšší, kdy počet cyklů dosahuje až 200 000. Toto jsou hodnoty, které v současnosti přesahují potenciální životnost zařízení, která napájení pomocí baterií typicky využívají.

Vzhledem k rostoucí ceně lithia na trhu díky vysoké poptávce se atraktivita a finanční udržitelnost využití zlata v bateriích zvyšuje, uvádí Hospodářské noviny.

Zdroj úvodní fotografie: engineering.osu.edu.