Armádní výzkum otevírá cestu k bezpečnějším bateriím

[karelkilian]

Dobrý den všem,

opět je tu pátek, což znamená, že Vám přinášíme článek k zamyšlení i diskuzi.

Přeji hezký den!

Karel Kilián

Armádní výzkum otevírá cestu k bezpečnějším bateriím

V posledním čísle časopisu Nature se vědci z amerických výzkumných vojenských laboratoří pochlubili důležitým krokem v technologii baterií. Zásadní roli zde hraje primárně nové chemické složení katody. Výsledkem mají být baterie, které při nižší hmotnosti a vyšší bezpečnosti dokážou uchovat stejné množství energie.

Nové baterie bez přechodného kovu poskytují nebývale vysokou kapacitu. Vynález otevírá možnost významně zvýšit hustotu energie lithium-iontové baterie při zachování bezpečnosti díky kapalné povaze elektrolytu.

Chemik Kang Xu k tomu říká: „Nová baterie s vysokou kapacitou energie je bezpečná a potenciálně flexibilní. Může vojákům přinést to, co potřebují na bojišti: spolehlivý zdroj energie s odolností proti poškození. Očekáváme, že výrazně zvýší mobilitu vojáků a zároveň sníží logistické nároky.“

Navazuje na předchozí výzkumy

Výsledky výzkumu navazují na dřívější objevy bezpečných elektrolytů, založených na bázi „vody v soli“ („water-in-salt“ - WiSE) a techniky stabilizace grafitových anod. Tým se zaměřil na vývoj nového chemického složení katody s cílem dále posunout dostupnou energii na dříve nedosažitelnou úroveň.

S využitím reverzibilní konverze halogenů a interkalací v grafitové struktuře, umožněné koncentrovaným vodným elektrolytem, vytvořili vědci koncept baterie s předpokládanou hustotou energie 460 watthodin na kilogram. Jednou z výhod má být minimální degradace při opakovaném vybíjení a nabíjení.

Odborníci byli schopni připravit ukázkovou knoflíkovou baterii, kterou mohou podrobit dalšímu testování ve výzkumných laboratořích. V tuto chvíli je nejzásadnější otázkou, jak celý koncept dovést k plnohodnotnému akumulátoru.

Nová katoda

Nové chemické složení katody funguje ve dříve vyvinutém elektrolytu na bázi „soli ve vodě“, jehož objev byl publikován v časopise Science v roce 2015. „Kombinuje jak vysokou energetickou hustotu nevodných systémů, tak vysokou bezpečnost vodních systémů,“ uvedl autor článku Chongyin Yang.

Yang dále upřesnil, že: „Energetický výkon vodního akumulátoru, uváděný v této práci, je srovnatelný s těmi, které jsou založené na hořlavých organických kapalinách jiných než voda, ale je mnohem bezpečnější.“

Na rozdíl od tradičních katod, založených na vzácných, drahých a mnohdy toxických kovech, jako je kobalt a nikl, vědci prokázali vynikající stabilitu cyklu s kompozitní katodou s grafitovou solí, která je spojena s čistě grafitovou anodou.

Nová katoda je schopna pojmout na jeden gram 240 miliampérů za hodinu provozu. Proti tomu stávající katoda, která je široce používaná v mobilních telefonech, noteboocích a dalších zařízeních (LiCoO2), poskytuje pouze 120 až 140 miliampérů za hodinu na gram.

Nejen pro vojenské účely

Kromě přenosných baterií pro vojáky by nový typ baterií mohl být použit v implementacích, zahrnujících energii na úrovni kilowattů nebo megawattů, kde je bezpečnost a netoxicita baterie jedním z primárních faktorů

Bezpečnější články by se díky své nehořlavosti mohly uplatnit v letadlech, vodních plavidlech či na palubách kosmických lodí. Využití by jistě našly i v civilním životě například v segmentu elektromobilů nebo v roli velkokapacitního úložiště „zelené“ energie.

Profesor Jeff Dahn z univerzity v Dalhousie v Kanadě je lídrem v technologiích baterií a jedním z vynálezců lithium-iontové baterie. K objevu armádních vědců uvedl, že jde o „nejkreativnější novou chemii baterií, kterou jsem viděl za posledních 10 let“.

Inovativní řešení umožňuje použití levnějšího a ekologicky bezpečnějšího grafitu namísto finančně náročných a nebezpečných kovů. Dle odborníků přináší studie několik klíčových milníků, představujících významný skok směrem ke komerčně životaschopnému využití.

Co myslíte? Dočkáme se v dohledné době lepších baterií?

Zdroje: nature.com, spacedaily.com.

[? střídač_N]

Těmto informacím fandím, leč tech "dobrých" zpráv na poli baterek je tolik, že se tomu až nechce věřit. Nebo ty "dobré" zprávy nikdo nechce realizovat?

Příkladem budiž HE3DA baterky. Podle dřívějších informací již jich měly být plné obchody. Stav je takový, dle posledních informací, naváží se technologie. Od okamžiku, naváží se technologie a linka jede alespoň na 50% to odhaduji 2 roky.
Skoro mi to připadá jako: máme laboratorní vzorek, uděláme velké promoušn, nalákáme investory a dotáhneme snad sériovou výrobu do použitelného stavu. No a nějak se nedaří to z té laboratoře do reálu dostat.

Odhaduji že tyto "dobré" zprávy mají tak nejmíň 10 roků na to aby se potvrdila sériovost a reálná výroba.

I jaderná fúze bude sloužit za 50 roků již aspoň 50 roků.

[? jahodovák]

Připadá mě to že je to zas o tom,že se dává štědrá dotace na výzkum a jako vždy skutek utek,dotace se vybere a výsledek se nedostaví,ono z dotací se lépe žije než z práce...