Lithium-telluriové baterie mají problém, který vyřeší chytřejší nabíjení

Přidejte si obsah Centrum.cz do oblíbených zdrojů pro Google hledání a Google zprávy

Sdílet

Dennívýzva

Lithium-telluriové (Li-Te) baterie slibují vysokou kapacitu při malých rozměrech, a mohou tak být zajímavé tam, kde je každý centimetr cenný.…

Kwon web

Doba čtení 2 min

Článek byl publikován 17.10.2026 01:00

Lithium-telluriové (Li-Te) baterie slibují vysokou kapacitu při malých rozměrech, a mohou tak být zajímavé tam, kde je každý centimetr cenný. Na rozdíl od běžných lithium-iontových baterií, které ukládají lithium do elektrodového materiálu pomocí interkalace (proces, při němž se ionty lithia při nabíjení a vybíjení vratně vkládají do struktury elektrodového materiálu, aniž by zásadně měnily jeho chemickou strukturu), pracují Li-Te baterie s takzvanou konverzní reakcí telluru. O Li-Te bateriích se uvažuje zejména pro kompaktní elektroniku, elektromobilitu a další aplikace, kde je důležité dostat co nejvíce energie do omezeného prostoru. Zatím však, podle zprávy publikované na webových stránkách Ohio State University, zůstávají především ve fázi výzkumu.

Nová práce, která může jejich vývoj posunout, byla zveřejněna v časopise Nature Communications. Profesor Joseph Kwon z Ohio State University spolu s kolegou Seung-Ho Yu vedl část výzkumu lithium-telluriových baterií, který odhalil příčinu jejich degradace a ukázal, jak ji lze omezit úpravou nabíjecího protokolu. Vědci v ní detailně sledovali, co se uvnitř Li-Te článku děje během nabíjení a vybíjení, a odhalili mechanismus, který může stát za postupnou ztrátou jeho kapacity. Zásadní roli hraje meziprodukt označovaný jako lithium-polytellurid (Li₂Te₆), což je nežádoucí krystal, který při nabíjení a vybíjení vzniká. Pomocí rentgenového zobrazování v reálném čase vědci pozorovali, jak se tyto krystaly během provozu baterie vytvářejí, rostou a následně rozpouštějí. Ukázalo se však, že krystaly vznikající při nabíjení jsou podstatně větší než při vybíjení. Některé z nich navíc nezmizí úplně.

Právě tyto přetrvávající krystaly postupně „zamykají“ část aktivního materiálu, takže baterie ztrácí využitelnou kapacitu. Výpočty a simulace následně vysvětlily, proč k této asymetrii dochází, a umožnily navrhnout způsob, jak ji obejít. Řešením se ukázala být úprava nabíjecího protokolu. Po jejím použití si baterie po 30 speciálních nabíjecích cyklech uchovala přibližně devětkrát větší kapacitu než při běžném způsobu nabíjení.

Neznamená to, že po 30 cyklech měla baterie devítinásobnou kapacitu oproti nové baterii. Znamená to, že při použití upraveného nabíjecího protokolu měla po 30 cyklech zhruba devětkrát vyšší zbytkovou kapacitu než články nabíjené běžným způsobem. Upravený nabíjecí protokol tedy nebyl jen „pomalejší nabíjení“. Byl navržen tak, aby ovlivnil průběh reakce a zabránil růstu těchto velkých krystalů Li₂Te₆, respektive podpořil jejich úplné rozpuštění. Právě tím se omezilo postupné hromadění neaktivního materiálu.

Význam výsledku spočívá také v tom, že nevyžaduje změnu samotné baterie. Jde v podstatě o softwarovou úpravu řízení nabíjení, kterou lze implementovat do bateriového managementu bez zásadních výrobních nákladů. Výzkum tak ukazuje, že cestou k lepším bateriím nemusí být vždy nový materiál – někdy může stačit lépe porozumět tomu, co se v článku už nyní odehrává, a podle toho upravit jeho provoz.

Petr Dvořák
zdroj: Ohio State University

Reklama

Další články z Volty

Bateriové úložiště Chvaletice bude mít výkon 115 MW a kapacitu 230 MWh. DEL dodal 23 rozváděčů

Historické prvenství v okolí Dukovan: NKT posiluje českou energetickou infrastrukturu unikátním způsobem

Česká energetika čelí v posledních letech obrovskému náporu. S přípravou na výstavbu nových zdrojů a...

Nově objevená forma BiVO₄ otevírá další možnosti solární výroby vodíku

Vanadičnan bismutitý (BiVO₄) patří mezi materiály, které by mohly pomoci využívat sluneční energii k výrobě...

Vědci propojují umělé senzory s živými neurony. Výsledky překvapily

Vědci propojili miniaturní shluky lidských nervových buněk s umělým hmatovým senzorem a ukázali, že živé...

Servisní centrum v Třebíči se připravuje na Dukovany i malé modulární reaktory

Investice za 40 milionů korun proměnila servisní a tréninkové centrum v Třebíči v moderní zázemí pro opravy...

Tento článek byl publikován ze zdrojů Volty

Volty.cz osloví všechny, kdo mají blízko k technice, elektrotechnice a chytrým řešením. Web sleduje novinky ze světa elektrotechniky, energetiky, průmyslových technologií i moderních domácností. Zajímá se o inovace, úsporná řešení, elektroauta i budoucnost energetiky – srozumitelně a bez...

Lithium-telluriové baterie mají problém, který vyřeší chytřejší nabíjení

Konflikt před Národním divadlem. Neznámého muže na pohřeb Štěpničky nepustili

Stát to potvrdil: tyto ročníky půjdou do důchodu později a dostanou méně. Zjistěte, jestli se to týká i vás

Loď stará 2400 let, která se nikdy nerozpadla: jak nebývalý objev z Černého moře mění dějiny

Sara Sandeva ve velkých rozpacích kvůli hodnocení Richarda Genzera: Jakub Prachař to od něj pořádně schytal

Zraněný cyklista ležel na silnici a prosil o pomoc. Muž na koloběžce mu prý řekl, že spěchá do práce, a odjel