Nová hybridná batéria sa dokáže na 100% kapacity nabiť len za 20 sekúnd

Technológie
3

Novú hybridnú batériu s kvapalným elektrolytom, ktorú predstavili juhokórejskí vedci, možno nabiť doplna zhruba za 20 sekúnd.

Hoci nejde o nový koncept, zariadenia z predchádzajúcich pokusov trpeli nízkym výkonom a krátkou životnosťou. Požadované vlastnosti súčasných zariadení na úschovu energie sú kompaktnosť, výkonnosť, dlhá životnosť, rýchle nabíjanie, ekologickosť a v neposlednom rade bezpečnosť, aby nehrozilo, že vybuchnú. Preto sa pozornosť upriamuje na batérie, ktoré obsahujú roztoky na báze vody, a nie toxické alebo horľavé organické pasty. Hoci takéto batérie sú menej horľavé ako dnešné lítiové batérie a potenciálne aj oveľa lacnejšie, spôsob prenosu elektrónov v nich predstavuje vážny problém.

Články, ktoré tvoria batériu, prenášajú elektróny medzi dvoma materiálmi. Vodné roztoky obmedzujú rozsah napätia medzi týmito dvoma bodmi viac ako iné riešenia, čo vedie k rýchlejšej spotrebe anódy. To spôsobuje skracovanie životnosti a znižovanie množstva uchovávanej energie, takže takéto riešenia nie sú ideálne pre moderné inteligentné zariadenia.

Vedci z Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) preto vypracovali nový systém, ktorý upravuje konštrukciu zariadenia nazývaného vodný hybridný kondenzátor (aqueous hybrid capacitor – AHC).

Hybridné kondenzátory predstavujú v podstate mix batérie a kondenzátora – majú elektródy, ktoré elektrochemicky ukladajú energiu ako elektrostatický náboj. Pridanie vodného roztoku iónov pomôže prenášať prúd.

Použitím polymérov na báze grafénu namiesto tradičných kovových vodičov na anóde a vytvorením katódy rozptýlením nanočastíc oxidov kovov boli vedci schopní prekonať nedostatky predchádzajúcich riešení AHC.

Sieť drobných uhlíkových vlákien na anóde sa ukázala oveľa efektívnejšia pri prenose elektrónov do vodného roztoku, čo dodáva batériám viac ako 100-násobnú hustotu energie oproti predchádzajúcim zariadeniam, zatiaľ čo si udržia stabilnú kapacitu pri viac ako 100 000 nabíjaniach. Navyše spojenie novej anódy s kvapalným elektrolytom znamená, že zariadenie sa môže z nuly na 100 % nabiť iba za 20 sekúnd. Pritom to nemá vplyv na bezpečnosť a ekonomickosť riešenia.

Táto ekologická technológia sa dá jednoducho vyrobiť a je ľahko aplikovateľná,“ povedal chemik Jeung Ku Kang. „Najmä vysoká kapacita a vysoká stabilita v porovnaní s existujúcimi technológiami by mohli prispieť ku komercializácii vodných kondenzátorov.

Vedci už vykonali úspešné pilotné testy, pri ktorých dve takéto batérie pripojené k fotovoltickému článku poháňali LED svetlo. Vďaka rýchlemu nabíjaniu bežnými nabíjacími systémami by sa nové batérie mohli uplatniť v prenosnej a nositeľnej elektronike.

Výskum bol publikovaný v časopise Advanced Energy Materials.

Zdroj: sciencealert.com

redakcia

Všetky autorove články

3 komentáre

hej reakcia na: Nová hybridná batéria sa dokáže na 100% kapacity nabiť len za 20 sekúnd

8.3.2018 17:03
ANO ocakavajme prevrat!!

mozno za 20 rokov
alebo sa dovtedy na to tento clanok skor zabudne
ako na tisice pred nim ktore slubovali modre z neba

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať