V březnu jsme psali o pokroku ve výrobě přenosných nukleárních baterií. Tato atraktivní technologie se uplatňuje především u vesmírných sond, kardiostimulátorů a podobných zařízení dlouhodobého ražení. Pro běžného uživatele by v tuto chvíli kvůli své vysoké ceně ani neměla smyl.

• Vědci pokročili s vývojem přenosných jaderných baterií

Jedním z nejpoužívanějších druhů ve spotřební elektronice jsou lithium-iontové akumulátory. Díky jejich možnosti tvarování a vysoké hustotě energie vzhledem k objemu jsou v tuto chvíli ideálním řešením pro nejrůznější přenosná zařízení. Nalezneme je i v elektrických automobilech apod.

Li-ion technologie má samozřejmě také své nevýhody, jako je třeba vyšší vznětlivost, což nedávno pocítili i v Boeingu při výrobě a testech modelu dopravního letadla 787 Dreamliner. Amerika je jednou ze zemí, které jsou závislé na dovozu lithia a Obamova administrativa delší dobu tlačí na zvýšení lokální produkce, aby trh nebyl tolik ovlivňován globálními výkyvy. Potenciální řešení pro oba problémy přinesl tým vědců ze Standfordu.

Zinek-vzduch, bacha na „udušení“ baterie

Při pohledu do příštích několika let je jasné, že zvyšující se poptávku po akumulátorech bude těžké uspokojit pouze za pomoci jedné technologie. Vědecké týmy proto mj. pracují na vylepšení článků s označením „Zink-air“ a výsledky vypadají slibně.

Princip zinek-vzduch není ničím novým, vědci jej znají více než 100 let a už v současné době se akumulátory na této bázi používají. Jedná se však ale hlavně u články, u nichž není možné energii dobíjet, případně mají kvůli opotřebení elektrod velmi omezený počet cyklů v řádu desítek nabití.

Při reakci uvnitř článku akumulátor spotřebovává okolní kyslík (odtud označení vzduch - air), který společně se zinkem v podobě alkalického elektrolytu produkuje elektrický náboj. Při postupném vybíjení je produkován oxid zinečnatý, který se při následném nabíjení opět regeneruje do zinku. Pokud bychom tedy článku odepřeli přísun vzduchu, nefungoval by.

Velkým problémem technologie byla po dlouho dobu především krátká životnost elektrod. Vědci však přišli s návrhem levných katalyzátorů, které kombinují nanokrystaly, a uhlíkové nanotrubice pokryté dostupnými a hlavně levnými sloučeninami niklu, železa a oxidu kobaltu. Toto vylepšení vede podle vedoucího výzkumu Hongjie Daia k „vysoké hustotě energie, více než dvakrát přesahující hodnoty u lithium-iontové technologie.“

Počet nabití článku by měl po této úpravě navíc stoupnout k hodnotě několika set nabití za jeho životnost. O masové dostupnosti zatím vědci nemluví, ale mělo by jednat o horizont několika let. V dohledné době spíše budeme vídat vylepšené typy Li-ion akumulátorů, jejichž masová výroba je zaběhlá.