Sciencemag.cz
Doporučujeme
Ačkoliv bateriím stále vévodí ty Li-ionové, vědci průběžně hledají efektivnější alternativy. Nové prototypy vydrží například 7 500 cyklů vybití-nabití, mají až osmkrát vyšší energetickou hustotu než Li-ionové baterie a dokážou nabít telefon za 60 sekund. Trpí však jinými nedostatky, které znemožňují masovou výrobu.
Vědci se shodli, že Li-ionové baterie dosahují svého vrcholu a nadále by neměly figurovat jako dominantní zdroj energie. Už od doby jejich vzniku proto hledají výzkumníci alternativní zdroje energie, které by je nahradily. „Vymyslet a vytvořit alternativní zdroje energie je ta jednodušší část. Většina z nich však není vhodná pro masovou výrobu. Prototypy totiž trpí nejrůznějšími nedostatky, které zabraňují jejich masovému používání. Například se můžou při častém používání přehřívat a vybuchovat nebo vyžadují stálý přísun světelných paprsků,” vysvětlil Radim Tlapák z internetového obchodu BatteryShop.cz, který nabízí široký sortiment kvalitních baterií do mobilních přístrojů.
K ideálu se blíží hliníkovo-grafitová baterie
Chytrý telefon nabitý za 60 sekund. Přesně to slibují vědci ze Stanfordské univerzity, pokud úspěšně dokončí vývoj hliníkovo-grafitové baterie. Ta se podle prohlášení vývojářů nikdy nepřehřeje a nehrozí ani její samovolné vznícení. Materiály, ze kterých je baterie vyrobena, jsou navíc levné a odolné. Další výhodou je možnost zopakovat proces vybití-nabití až 7 500 krát. Problém však tkví ve výkonu. Dosavadní prototypy totiž umí vyvinout jen polovinu energie, která je potřebná k nabití chytrého telefonu.
Když se spojí fyzika, biologie a chemie
Bakterie se vyskytují všude kolem nás, navíc zadarmo. Nizozemští vědci se proto rozhodli je využít pro nabíjení. Do baterie umístili bakterie, které jsou schopné získávat ze speciální směsi velké množství volných elektronů a produkovat tak energii. Výkon bakteriální baterie však není dostatečný a podle odhadů se musí zvýšit až pětadvacetkrát. Vydrží navíc jen 15 nabíjecích cyklů a zvládne maximálně 8 hodin provozu. Přesto v bakteriální baterii vidí vědci budoucnost a plánují ji uplatnit zejména v čističkách odpadních vod. Taková baterie je totiž schopná pohánět provoz a navíc rozkládat organické látky ve vodě, a tím ji čistit.
Nanodrátky jsou sice ideální, ale drahé
Budoucnost podle vědců patří nanotechnologiím. Proto se snaží tyto principy využít i při vývoji nových druhů baterií. Takzvané nanodrátky jsou skvělými vodiči a dokážou pojmout značné množství elektrické energie. Jsou velmi tenké, avšak zároveň i křehké, což je naopak nevýhodou. Častým používáním se poměrně snadno znehodnotí a vydrží jen několik málo cyklů nabíjení. Kalifornští vědci potáhli nanodrátky oxidem manganičitým a speciálním polymerem, díky čemuž dosáhli zvýšení výdrže baterie. „I prototyp baterie využívající nanodrátky však naráží na problém při masové výrobě. Náklady jsou obrovské a na pultech obchodů je proto ještě nějakou dobu neuvidíme,” vysvětluje Radim Tlapák z e-shopu s různými druhy baterií BatteryShop.cz.
Na revoluci si počkají i elektrická auta
Vědci z univerzity v Cambridgi v loňském roce odhalili, že pracují na vývoji baterie, která by způsobila revoluci v elektrické dopravě. Anodu tvoří kov a katodu okolní vzduch. Vývojáři si od toho slibovali vyšší dojezdnost elektrických aut a větší výdrž elektrických přístrojů. Baterie má až 8 krát vyšší energetickou hustotu než ta Li-ionová, čímž zvyšuje dojezd elektromobilů až na 1 600 kilometrů. Tento typ baterie má být oproti klasické Li-ionové lehčí a má déle vydržet. Problém však tkví v tom, že během provozu ubírá baterie materiál hliníkových destiček, což zanedlouho vyžaduje jejich výměnu. Ve výsledku je tento typ baterií sice výkonnější, avšak neekologický a neefektivní.
