Čeští vědci vyvinuli a patentovali technologii, která může pomoci vyřešit problém hořlavosti nabíjecích baterií. Experimentální vysokonapěťová a nehořlavá baterie zkonstruovaná odborníky z Akademie věd ČR (AV) funguje na principu elektrochemické reakce. Podle akademie baterie vydrží pět set cyklů vybití a opětovného nabití a má kapacitu srovnatelnou s komerčními nikl-metal hydridovými bateriemi. Zároveň je vyrobena z velmi levných materiálů.
Podle odborníků je ukládání elektřiny vyrobené v solárních a větrných elektrárnách jednou z velkých výzev současné vědy i energetiky. Lidstvo je dnes sice schopné vyrobit pomocí obnovitelných zdrojů dostatek elektřiny, ale zatím ji neumí účinně ukládat.
Existuje sice řada inovativních typů baterií, většina se ale pro vysokokapacitní ukládání elektřiny nehodí, zejména kvůli vysoké ceně materiálů nebo náročnosti výroby. Nová technologie, kterou zkonstruovali vědci z Fyzikálního ústavu AV a Ústavu fyzikální chemie Jaroslava Heyrovského, by tohle všechno mohla řešit.
Funguje na principu takzvané vodné baterie a využívá jen tři základní zdroje: slanou vodu, zinek a grafit.
„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,“ sdělil vedoucí týmu Jiří Červenka, který pracuje ve Fyzikálním ústavu AV.
„Dosažené napětí je srovnatelné s napětím, kterého dosahují organické elektrolyty v komerčních lithiových bateriích. Nespornou výhodou našeho elektrolytu je vysoká vodivost, která na rozdíl od organických elektrolytů významně neklesá ani za nízkých teplot,“ popsal vědec.
Vynikající vlastnosti
Baterie také nehoří a nemůže vybuchnout, neboť má nehořlavý elektrolyt. To je podle vědců zásadní rozdíl oproti nyní nejpoužívanějším Li-ion bateriím.
Dosavadní testy podle týmu také prokázaly, že nová vodná baterie vydrží 500 cyklů vybití a opětovného nabití, aniž by její výkonnost citelně klesla. Výsledná kapacita experimentální baterie je srovnatelná s komerčními nikl-metal hydridovými bateriemi.
„Domnívám se, že po důkladné optimalizaci této baterie je ještě možné významně navýšit její kapacitu,“ podotkl Červenka. „Nyní se zaměříme především na vysokokapacitní baterie s ionty, které mohou mít v principu vyšší kapacitu než lithiové baterie. V nedávné době jsme na podobném principu sestavili hliníkovou vodnou baterii, která se jeví také jako velmi slibná,“ doplnil fyzik.
Tým si technologii patentoval v rámci lucemburského a evropského patentu. Výsledky výzkumů publikoval v několika vědeckých časopisech, poslední článek vyšel tento týden v Journal of Materials Chemistry. Nyní tým hledá průmyslové partnery pro další vývoj a uplatnění baterie.
