Potěšující zpráva se do světa rozšířila z Massachusetského technologického institutu (MIT) v USA. Tamním vědcům se podařilo prodloužit životnost lithiových baterií. A to razantním způsobem. Použití nových technologií způsobí, že bateriím se jejich životnost prodlouží desetinásobně.
S lithium-iontovými (Li-ion) bateriemi se dnes setkáváme na každém kroku. Dodávají energii notebookům, fotoaparátům, mobilním telefonům, ale i elektromobilům. Nemají špatnou výdrž, ale přece jen, proč by nemohly fungovat déle? A pokud se na katodu baterie postupně přidají jemné vrstvy uhlíkových nanotrubiček, energetická kapacita se zvýší hned desetinásobně.
Miniaturní včelí plást
Klasické Li-ion baterie fungují tak, že svou energii získávají z kladně nabitých iontů lithia. Ve chvíli, kdy se baterie začne dobíjet, vnější proud způsobí, že se tyto ionty vydají opačným směrem a zachytí se v prázdných místech porézního materiálu anody baterie. První experimenty s tímto druhem akumulátoru prováděl již před první světovou válkou americký chemik Gilbert Lewis, nicméně první prodejní verze byla vyrobena až v roce 1991.
Nápad použít ke zvýšení energetické kapacity baterií uhlíkové nanotrubičky se zrodil v hlavách dvou žen. Vedoucími výzkumného týmu byly profesorka materiálových věd a mechanického inženýrství na MIT Yang Shao-Horn a profesorka chemického inženýrství Paula Hammondová. Uhlíkové nanotrubice připomínají malinkatou včelí plástev. Tyto nanotrubičky mají na svém povrchu několik vrstev atomů kyslíku, které jako lapače chytají ionty lithia. Díky tomu uhlíkové nanotrubice fungují nejen jako záporné, ale i kladné elektrody.
Efektivní ukládání lithia
Ačkoliv elektrody vyrobené z tohoto nového materiálu nejsou těžší, dokážou poskytnout pětkrát větší výkon než běžné kondenzátory. Celkové zvýšení napájecí síly pak bude desetkrát větší než u standardních Li-ion baterií, čehož je podle týmu dosaženo především dobrou vodivostí iontů a elektronů v elektrodě, ale také i velmi efektivním ukládáním lithia na povrch nanotrubic.
Šance i pro elektromobily
Zdá se, že nový typ baterie bude mít i další výhody. Jejich dobíjení je rychlejší než u jejich starších sester a zároveň vydrží až 1000 nabíjecích cyklů bez ztráty kapacity. Praktické využití nového typu baterie může být široké. „V současné podobě může být materiál použitelný v malých přenosných elektronických zařízeních. Kdyby se však uvedený vysoký výkon demonstroval v mnohem tlustší formě – o tloušťce stovek mikrometrů namísto jen několika – mohla by být nakonec tato baterie vhodná i pro jiná využití, například pro hybridní automobily,“ upozorňují autorky studie. Jedno minus ovšem tato technologie má. Nanotrubice jsou toxické, jsou schopny pronikat buněčnými stěnami a například v lidském organismu dělat neplechu. Tento zásadní problém na své řešení
Jak prodloužit životnost běžné Li-ion baterie
* Nenechávejte zbytečně dlouho plně nabité nebo úplně vybité baterie stát.
* Skladujte záložní baterii v chladu (ne v mrazu) a při cca 40% nabití.
* Nevybíjejte do úplného vybití. Tzn. v případě, že zařízení hlásí vybitou baterii, nesnažte se ji zbytečně dále vybíjet. Je mnohem lepší ji dvakrát vybít na 50 % než jednou na 0 %.
* Kupujte »čerstvé« baterie.
* Preferujte méně hřející zařízení (jako notebook a mobil) a nenechávejte je v horkém autě.
