Baterie zvládla přes 60 tisíc cyklů
Výzkumníci z australské Flinders University vyvinuli dobíjecí zinko-jodovou baterii určenou především pro velká úložiště energie. Při testech vykázala mimořádnou životnost. Při kapacitě 150 mAh/g a tříminutovém nabíjení zvládla více než 60 000 nabíjecích a vybíjecích cyklů. Při vyšší kapacitě 200 mAh/g a sedmiminutovém nabíjení vydržela přes 8 000 cyklů.
Zinko-jodové baterie mají proti lithium-iontovým článkům několik výhod. Používají vodný elektrolyt, takže nejsou hořlavé, a zinek patří mezi levné a poměrně dostupné suroviny. Jejich slabinou však dosud byla životnost. Během nabíjení a vybíjení mohou sloučeniny jódu procházet separátorem a postupně zhoršovat vlastnosti článku. Tento jev, označovaný jako kyvadlový efekt, patří mezi hlavní překážky širšího využití této technologie.
Zdroj: Flinders University
Pomohl polymer vyráběný ze škrobu
Tým z Flinders University proto vytvořil materiál z biologicky odbouratelného polymeru na bázi cyklodextrinu, který se získává ze škrobu. Jeho molekuly vytvářejí drobné dutiny schopné zachycovat polyjodidy a omezit jejich nežádoucí pohyb uvnitř baterie.
Cyklodextriny se běžně používají například v potravinářství a kosmetice a jejich výhodou je také nízká cena. Nový materiál se navíc osvědčil při dlouhodobém provozu baterie. Podle studie článek během jednoho nabíjecího cyklu ztrácel pouze 0,0001 až 0,0003 % kapacity.
Mohlo by vás zajímat
Zabiják dieselu se blíží. Revoluční baterie pro elektromobily má zajistit dojezd 1 000 km
Elektromobilita
Zinek je dostupnější než lithium
Výsledky zatím vycházejí z laboratorních testů a nová baterie ještě není připravena pro komerční využití. Výzkumníci už ale pracují na dalším kroku. „Dobíjecí vodné zinko-jodové baterie se ukazují jako životaschopná alternativa k lithium-iontovým bateriím pro velkokapacitní ukládání energie a náš tým nyní spolupracuje s průmyslem na vytvoření platformy pro vývoj prototypů tohoto bateriového systému,“ uvedl vedoucí výzkumu Zhongfan Jia.
Austrálie má pro výrobu zinko-jodových baterií dobré podmínky i díky vlastním zásobám surovin. Podle výzkumníků se v zemi nachází 20 až 28 % známých světových zásob zinku, který je levnější a dostupnější než materiály používané v lithium-iontových bateriích. Zpracování lithia je navíc z velké části soustředěné v Číně. Zinko-jodové baterie by mohly pomoci také s rostoucím množstvím bateriového odpadu. V Austrálii ho z lithium-iontových článků vzniká přibližně 3 300 tun ročně a do roku 2036 by toto množství mohlo překročit 136 000 tun.
15 foto
