Nečekaný materiál otevírá cestu ke konci lithiových baterií. Nahradit by je mohl být draslík

  • 14. 11. 2024
  • Zdroj obrázku: Tyler Lastovich / Pexels
Nečekaný materiál otevírá cestu ke konci lithiových baterií. Nahradit by je mohl být draslík

Alexej Ganin, vedoucí skupiny GECOS na School of Chemistry na Glasgowské univerzitě, tvrdí, že draslíkové baterie jsou cenově dostupnější a vyrábějí se snadnějši než rozšířené lithiové baterie.

V posledních několika měsících sledujeme, jak se jako alternativy ke klasickým lithiovým bateriím objevují další zajímavé alternativy. Příklad je i sodíkový článek, který by mohl způsobit revoluci ve světě technologií, či zinko-iontová baterie, která je levnější, bezpečnější a dlouhodobě udržitelnější než lithium-iontová. Nedávný vázkum se zaměřuje na inovativní draslíko-iontový akumulátor, který má vše potřebné k tomu, aby se stala zdrojem energie budoucnosti pro mobilní telefony a tablety.

Nahradí draslíko-iontové baterie lithium?

Alexej Ganin, vedoucí  skupiny GECOS (Glasgow ElectroChemistry on Solids) na School of Chemistry University of Glasgow, v souvislosti k draslíko-iontových bateriím říká toto:

Draslík je mnohem hojnější materiál a draslíkové iontové baterie mají velký potenciál jako alternativní metoda skladování a dodávání velkého množství elektřiny. Zavedení draslíko-iontových baterií pro stacionární účely skladování by mohlo v budoucnu pomoci uvolnit zdroje lithia pro použití v energeticky náročnějších mobilních aplikacích.

Výzkumníci rovněž vysvětlují, že draslíko-iontové baterie jsou levnější a snadněji vyrobitelné než současné lithium-iontové baterie. Navíc by mohly efektivně uchovávat elektřinu vyrobenou z obnovitelných zdrojů energie. Většina dosud známých nejvýkonnějších konstrukcí draslíko-iontových baterií používá katody z pruské běloby, ale podle těchto výzkumníků je ideální smíchat tento materiál s uhlíkem, aby se zlepšila jeho vodivost.

Ganin však upozornil, že ačkoli výsledky dosažené s tímto novým typem katody v draslíko-iontových bateriích jsou slibné, výkonnost draslíko-iontových baterií by mohl dále zlepšit optimalizovaný elektrolyt. Na rozdíl od lithium-iontových baterií, které mají specializované elektrolyty snadno dostupné, totiž draslíkové baterie vyžadují další výzkum, aby bylo možné vyvinout vysoce výkonné elektrolyty.

Elektrolyty pro designové lithium-iontové baterie lze zakoupit hotové, ale pro zdokonalení výkonnosti elektrolytů pro draslíkové baterie je zapotřebí další práce. Chceme spolupracovat s odborníky na robotiku, kteří nám pomohou otestovat tisíce možných chemických kombinací, abychom našli nejlepšího možného kandidáta pro naši baterii.

Vědci jsou tedy odhodláni používat v těchto draslíko-iontových bateriích svou novou selenidovou katodu chromu, protože s méně než 10 procenty uhlíku exponenciálně zvyšuje výkon baterií. Ale to není všechno, protože vrstevnatá struktura tohoto nového materiálu umožňuje draslíkovým iontům hladký pohyb mezi vrstvami během nabíjení a vybíjení, díky čemuž si baterie zachovává 85 % své kapacity i při opravdu vysokých rychlostech nabíjení, jak zjistili při laboratorních testech.