Nová technologie baterií na obzoru
24.3.2015, Jan Pánek, aktualita
Mezi projekty, které do budoucna slibují vyšší kapacitu akumulátorů, se zařadil další. Tento je ale zvláštní, protože se jedná o ekologickou a levnou alternativu, která si zakládá na tzv. fixačních tělíscích.
Všechno začalo tím, že univerzita Purdue stavěla novou laboratoř a při tom se nechala zásobovat balíky, které byly chráněny měkkými výztužemi - takzvanými fixačními tělísky, které měly za úkol zabránit poškození zásilky. Ale fixační tělíska byla následně vyhozena, takže na řadu přišla myšlenka, zda se s nimi nedá udělat i něco užitečného.
Jako fixační tělíska označujeme granule z měkkého materiálu, takže se s nimi po přepravě už nedá nic dělat. A tak vznikla myšlenka znovu použít fixační tělíska a převést je na materiály, které mohou být použity v nových lithium-iontových akumulátorech, které mohou být použity v přenosných zařízeních.
Zatím experimenty ukazují, jak by se mohla fixační tělíska uplatnit, kdyby byla přetvořena na vysokovýkonné elektrody pro dobíjecí lithium-iontové akumulátory. Ty by byly lepší než klasické grafitové elektrody v současných akumulátorech.
"Ačkoli jsou fixační tělíska celosvětově považována za perfektní řešení pro přepravu věcí, je těžké s nimi poté nějak nakládat, pouze 10 % tělísek je po použití recyklováno. Díky jejich vysokému objemu jsou potřeba velké kontejnery, aby je mohly po použití převést k recyklaci. Jejich převoz je totiž drahý, a tak se z finančního hlediska nevyplatí," řekl profesor Vilas Pol.
Díky použití fixačních tělísek, která jsou vyrobena z polystyrenu, se výzkumníci učí vyrábět uhlíkové nanočástice a nové anody, které mohou být použity v bateriích. Tyto anody mohou urychlit nabíjení a přinést větší kapacitu baterie než běžné akumulátory dneška.
Purdue svůj výzkum ukázal veřejnosti na 249. americkém chemickém národním setkání a výstavě v Denveru, která je na programu mezi 22 a 26 březnem. Na projektu pracoval Etacheri Pol a student chemického inženýrství, Chulgi Nathan Hong.
Aby se vůbec mohla fixační tělíska znova použít, musí být nejdříve zahřána na teplotu mezi 500 a 900 stupni Celsia v peci s vlastní atmosférou, za specifického tlaku a několika dalších podmínek. Výsledný materiál je poté použit na výrobu anod.
"Celý proces je levný, přátelský k přírodě a má potenciál být vyráběn ve velkém množství. Analýzy dokázaly, že mikrostruktury, které mohou za elektrochemickou výkonnost, jsou zachovány i po hodně nabíjecích a vybíjecích cyklech," řekl Etacheri.
Hlavní výhodou nových anod z fixačních tělísek je, že jsou schopné udržet až 420 mAh na jeden gram, kdežto současné anody jsou teoreticky schopné uschovat 372 mAh. To představuje nárůst o 13 %. Takže kdyby současné chytré telefony používaly tyto akumulátory, mohlo by jim to prodloužit provoz o desítky minut až od hodinu. A to rozhodně není málo.
Ačkoli se stále nejedná o revoluci, na jakou se již dlouhou dobu těšíme, vzhledem k dostupnosti technologie bychom se mohli dočkat aspoň malého pokroku. Když ale přihlídneme k další spoustě nadějných projektů, které by zlepšily výdrž akumulátorů, doufejme, že alespoň tento projekt bude dotáhnut do konce a že nové akumulátory jednou spatříme na trhu.
Zdroj: eWeek
Jako fixační tělíska označujeme granule z měkkého materiálu, takže se s nimi po přepravě už nedá nic dělat. A tak vznikla myšlenka znovu použít fixační tělíska a převést je na materiály, které mohou být použity v nových lithium-iontových akumulátorech, které mohou být použity v přenosných zařízeních.
Zatím experimenty ukazují, jak by se mohla fixační tělíska uplatnit, kdyby byla přetvořena na vysokovýkonné elektrody pro dobíjecí lithium-iontové akumulátory. Ty by byly lepší než klasické grafitové elektrody v současných akumulátorech.
"Ačkoli jsou fixační tělíska celosvětově považována za perfektní řešení pro přepravu věcí, je těžké s nimi poté nějak nakládat, pouze 10 % tělísek je po použití recyklováno. Díky jejich vysokému objemu jsou potřeba velké kontejnery, aby je mohly po použití převést k recyklaci. Jejich převoz je totiž drahý, a tak se z finančního hlediska nevyplatí," řekl profesor Vilas Pol.
Díky použití fixačních tělísek, která jsou vyrobena z polystyrenu, se výzkumníci učí vyrábět uhlíkové nanočástice a nové anody, které mohou být použity v bateriích. Tyto anody mohou urychlit nabíjení a přinést větší kapacitu baterie než běžné akumulátory dneška.
Purdue svůj výzkum ukázal veřejnosti na 249. americkém chemickém národním setkání a výstavě v Denveru, která je na programu mezi 22 a 26 březnem. Na projektu pracoval Etacheri Pol a student chemického inženýrství, Chulgi Nathan Hong.
Aby se vůbec mohla fixační tělíska znova použít, musí být nejdříve zahřána na teplotu mezi 500 a 900 stupni Celsia v peci s vlastní atmosférou, za specifického tlaku a několika dalších podmínek. Výsledný materiál je poté použit na výrobu anod.
"Celý proces je levný, přátelský k přírodě a má potenciál být vyráběn ve velkém množství. Analýzy dokázaly, že mikrostruktury, které mohou za elektrochemickou výkonnost, jsou zachovány i po hodně nabíjecích a vybíjecích cyklech," řekl Etacheri.
Hlavní výhodou nových anod z fixačních tělísek je, že jsou schopné udržet až 420 mAh na jeden gram, kdežto současné anody jsou teoreticky schopné uschovat 372 mAh. To představuje nárůst o 13 %. Takže kdyby současné chytré telefony používaly tyto akumulátory, mohlo by jim to prodloužit provoz o desítky minut až od hodinu. A to rozhodně není málo.
Ačkoli se stále nejedná o revoluci, na jakou se již dlouhou dobu těšíme, vzhledem k dostupnosti technologie bychom se mohli dočkat aspoň malého pokroku. Když ale přihlídneme k další spoustě nadějných projektů, které by zlepšily výdrž akumulátorů, doufejme, že alespoň tento projekt bude dotáhnut do konce a že nové akumulátory jednou spatříme na trhu.
Zdroj: eWeek
-100.jpg)
