Batérie z lacných surovín

Vedci vyvíjajú nový typ batérií zhotovených z bežných a lacných materiálov – hliníka, síry a roztopenej soli, ktoré budú lacnejšie a bezpečnejšie.

Bez ohľadu na to, kde práve sme, možno s pravdepodobnosťou hraničiacou s istotou predpokladať, že v našej blízkosti sa nachádza zariadenie napájané elektrickou energiou z dobíjateľnej batérie. Používateľ potrebuje od batérií najmä to, aby slúžili spoľahlivo, odolávali požiaru, umožňovali veľký počet vybíjacích a nabíjacích cyklov, mali vysokú hustotu energie (aby boli čo najkompaktnejšie) a aby boli cenovo dostupné.
V sortimente batérií už niekoľko desaťročí dominujú lítiovo-iónové batérie, ktoré vo väčšej či menšej miere spomenuté vlastnosti splňujú. Tieto batérie možno veľmi rýchlo nabiť či dobiť, čo ich predurčuje na také využitie, akými sú nabíjanie elektromobilov či napájanie rodinných domov elektrickou energiou z recyklovateľných (obnoviteľných) zdrojov. Za tienistú stránku batérií spomenutého typu možno považovať nebezpečenstvo ich vznietenia pri mechanickom poškodení alebo nesprávnom používaní.
Jedným z obmedzujúcich faktorov ďalšieho rozvoja výroby lítiových batérií je to, že cena lítia na svetových trhoch prudko rastie, pretože zásoby tohto prvku sú koncentrované do niekoľkých krajín, z ktorých na prvom mieste je Čína. Odborníci sa zhodujú na tom, že vzhľadom na masívny prechod na elektricky poháňané autá a napájanie domov elektrickou energiou treba zvýšiť úsilie v oblasti vývoja alternatívnych typov batérií, ktoré by boli lacnejšie a bezpečnejšie než terajšie batérie na báze lítia.
Inžinieri na americkej univerzite MIT nedávno publikovali článok o úspešnom vývoji nového typu batérií zhotovených z bežných a lacných materiálov – hliníka, síry a roztopenej soli. Ide o nehorľavé materiály, takže pri ich používaní nehrozí vzplanutie ani explózia. Batérie nového typu vydržia stovky nabíjacích cyklov a dobíjajú sa veľmi rýchlo – pri niektorých testoch za kratšie než jednu minútu. Články novej batérie by stáli len šestinu ceny lítiovo-iónových článkov. Mohli by pracovať pri teplotách až 200 °C, pričom pri vyšších teplotách sa dobíjajú rýchlejšie – pri teplote 110 °C je to až 25-krát rýchlejšie než pri teplote 25 °C. Na lacné batérie sa však zatiaľ ešte nemožno tešiť, pretože ich sériová výroba si vyžaduje vykonanie ďalších dlhotrvajúcich testov.

RM, foto MIT/Rebecca Miller, CC BY-NC-ND 3.0

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 10/2022. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.