2 min

Vědci vytvořili vodní baterii inspirovanou výrobou tofu

Sdílet

Dennívýzva

Baterie obvykle nepatří mezi technologie, které by si člověk spojil s vodou nebo potravinářstvím. Moderní akumulátory často obsahují hořlavé nebo korozivní chemikálie a jejich výroba i likvidace představují rostoucí ekologický problém.

Zdroj: Šťavnatý příběh - Čeština

Teď ale vědci z Číny a Hongkongu představili neobvyklý experiment: vodní baterii využívající elektrolyt založený na hořčíku a vápníku — tedy látkách chemicky podobných solankám používaným při výrobě tofu.

A právě tato nenápadná chemie pomohla vytvořit systém s mimořádnou životností.

Baterie, která vydržela 120 tisíc cyklů

Nový typ akumulátoru během laboratorních testů přežil více než 120 tisíc nabíjecích cyklů. To je číslo, které okamžitě vyvolalo titulky o „300leté baterii“.

Ve skutečnosti je situace trochu složitější.

Neznamená to, že někdo vyrobil baterii, která bude tři století fungovat v mobilu nebo autě. Výzkumníci pouze přepočítali laboratorní cykly na hypotetický provoz síťového úložiště nabíjeného jednou denně.

Přesto jde o velmi působivý výsledek.

Proč jsou vodní baterie zajímavé

Klasické lithium-iontové baterie dominují telefonům, notebookům i elektromobilům hlavně proto, že dokážou uložit velké množství energie do malého prostoru.

Elektrické sítě ale mají jiné priority.

Obří bateriová úložiště vedle solárních nebo větrných elektráren nepotřebují být lehká ani malá. Mnohem důležitější je:

bezpečnost,
nízká cena,
dlouhá životnost,
a minimální riziko požáru.

Právě proto se vědci stále vracejí k vodním bateriím. Voda je levná, nehořlavá a výrazně bezpečnější než některé organické elektrolyty používané v dnešních akumulátorech.

Jenže dosavadní vodní systémy často trpěly korozí, vedlejšími chemickými reakcemi nebo rychlou degradací.

Nový výzkum se snaží tento problém obejít pomocí téměř neutrální chemie s pH blízkým obyčejné vodě.

První baterie, která vydrží 100 let: vědci testují prototyp bez ztráty výkonu

Hlavní trik se skrývá v polymeru

Klíčem celé technologie nebyla samotná voda, ale speciální organický polymer použitý v elektrodě.

Tento materiál funguje jako mikroskopická struktura plná chemických „kapes“, do kterých se mohou opakovaně vázat ionty hořčíku a vápníku. Právě díky tomu baterie zvládla extrémně vysoký počet cyklů bez dramatického rozpadu.

Nevýhoda ale zůstává jasná.

Nový systém ukládá méně energie než běžné lithium-iontové baterie. Na stejnou kapacitu by proto potřeboval větší a těžší zařízení.

Pro mobilní telefony nebo elektromobily tedy zatím vhodný není.

Budoucnost možná neleží v nejvýkonnějších bateriích

Přesto může jít o důležitý směr vývoje.

S rostoucím podílem obnovitelných zdrojů vzniká obrovská potřeba dlouhodobého ukládání energie. Solární elektrárny vyrábějí elektřinu hlavně přes den, vítr často fouká v jinou dobu než přichází špička spotřeby.

A právě zde může být důležitější extrémní životnost a bezpečnost než maximální energetická hustota.

Vědci zároveň zdůrazňují ještě jednu věc:
nová chemie během testů nevykazovala přítomnost toxických těžkých kovů a zůstávala relativně stabilní i po dlouhém provozu.

To neznamená, že by podobné baterie bylo možné bez problémů vyhazovat do přírody. Naznačuje to ale, že budoucí energetická úložiště nemusí být automaticky spojena s agresivní nebo vysoce toxickou chemií.

A možná právě to je na celé technologii nejzajímavější.

Nejde o baterii, která překoná dnešní telefony.

Jde o pokus vytvořit akumulátor, který bude dostatečně bezpečný, levný a odolný pro energetický svět budoucnosti.

Když se kov zahřeje sám: nejzvláštnější materiály, které mění své vlastnosti proti logice fyziky

Zdroje: Science Alert, ZME Science, img ai generated leonardo ai

Reklama

Další články z Kód Enigma

Tento článek byl publikován ze zdrojů Kód Enigma

KodEnigma.cz se věnuje zajímavostem napříč obory – od přírody a historie přes vědu, vesmír až po záhady a nečekané objevy. Články otevírají témata, která dokážou překvapit, inspirovat i přimět k zamyšlení. Silnou stránkou webu je pestrost – jednou narazíte na příběhy dávných civilizací, jindy na...

Vědci vytvořili vodní baterii inspirovanou výrobou tofu

Žantovský: Tahanice mezi Hradem a vládou není nejdůležitější. Problém je mnohem větší

Nekonečného našli až po třech dnech. Za maskou věčného slunce skrýval nemoc i samotu

Vedra ukončí velmi silné bouřky, jejich výskyt bude komplikovaný

Týden podle hvězd: Lvi zazáří, Štíři odkryjí pravdu a Ryby čeká citlivé procitnutí

Ostatní zachránil, sebe ne: Vědec přežil uvnitř tornáda. Trvalo mu 18 let, než svůj zážitek popsal