Inženýři vyvinuli slibnou baterii na bázi vápníku, která je dobíjecí a funguje při pokojové teplotě

Inženýři vyvinuli slibnou baterii na bázi vápníku, která je dobíjecí a funguje při pokojové teplotě

Multiinstitucionální tým čínských inženýrů vyvinul baterii na bázi vápníku, která vydrží 700 nabíjecích cyklů při pokojové teplotě. Ve svém článku publikovaném v časopise Nature skupina popisuje výzvy, kterým se při vývoji baterie věnovali, a co se dozvěděli o možném budoucím použití baterií na bázi vápníku ve spotřebitelských produktech.

Současným standardem pro dobíjecí baterie používané ve spotřebitelských produktech je lithium. Ale protože je to vzácný materiál a má problémy, jako je stárnutí a potřeba zabránit přebíjení, vědci hledali vhodnou náhradu. Jedním takovým materiálem je vápník, jehož zastoupení na Zemi je 2500krát vyšší než zastoupení lithia.

Předchozí výzkum naznačoval, že pokud lze problémy vyřešit, měly by být možné dobíjecí baterie na bázi vápníku. Jednou z největších výzev je nalezení vhodného elektrolytu a materiálů elektrod, které mohou zajistit stabilitu a bezpečnost.

V tomto novém úsilí se výzkumníci pokusili vyvinout použitelnou, dobíjecí baterii na bázi vápníku a kyslíku – předchozí výzkum naznačil, že takové párování bude mít pravděpodobně nejvyšší energetickou hustotu baterií na bázi vápníku. Dřívější snahy o vytvoření baterií pomocí tohoto přístupu narážely na problémy s neaktivními výbojovými materiály a také bylo náročné najít elektrolyty, které by mohly pracovat s vápníkem i kyslíkem.

K překonání těchto problémů vytvořil tým v Číně nový typ kapalného elektrolytu, který pracuje s vápníkem i kyslíkem. Jednalo se o použití dvouelektronového redoxního procesu a specifických poměrů materiálů. Výsledkem byla baterie, kterou bylo možné nabít a znovu nabít až 700krát při pokojové teplotě.

Výzkumný tým také začlenil svou baterii do pružných vláken, která utkali do textilie, což představuje možnost nositelných spotřebních produktů. Uznávají, že baterie stále není dostatečně účinná pro použití v komerčních produktech, ale plánují pokračovat ve své práci, aby zjistili, zda ji lze zlepšit.