Baterie budoucnosti? Tyto nové typy mají největší šanci uspět

Nejužívanějším, skoro by se až chtělo říct jediným typem baterií je tzv. Li-Ion baterie, neboli lithium-iontová. Ta má své nesporné výhody, ale bohužel i nevýhody, jako třeba to, že baterie relativně rychle stárne a k tomu se špatně recykluje. Naštěstí nás dost možná čeká zářná budoucnost novějších baterií. Které technologie zatím vypadají nejzajímavěji?

TIP: Za vynález Li-Ion baterie byla udělena Nobelova cena. Proč to tak dlouho trvalo?

Zinková baterie

Americká společnost jménem NantEnergy již před sedmi lety představila vlastní typ baterie, která funguje na zinkovém jádru. Aby vědci dokázali reliabilitu svého experimentu, nainstalovali zinkové baterie do vesnic v Africe a v Asii. Tyto vesnice na bateriích ze zinku fungují již dlouhých 7 let.

Zinek je v přírodě celkem rozšířený, má správnou stabilitu a není drahý. To vše z něj činí ideální alternativu k dnes již přestárlým lithium-iontovým bateriím. Společnost NantEnergy přišla na technologii zinkové baterie tak, že nahradila druhou elektrodu v baterii elektrodou, která tzv. dýchá. Reaguje s kyslíkem ve vzduchu a tak si bere energii ze zinku.

Podle expertů však zinek nemá takovou sílu jako lithium, jeho využití například ve velkých strojích, neřkuli elektromobilech, zatím moc logicky nevypadá. Naštěstí však zinek není nijak toxický ani moc hořlavý, takže jeho recyklace je vcelku jednoduchá a při skladování neničí přírodu. Ještě z jednoho důvodu jej ale pravděpodobně v nejbližší době nevyužijeme. Odhady hovoří o tom, že jakmile se zinek začne takto hojně spotřebovávat, dojde do 25 let.

Solid-state baterie

Základem solid-state baterií je, že namísto tekutého elektrolytu se použije stabilnější pevný, například keramický. Odborníci se shodují, že tzv. solid-state baterie se mohou stát vážným konkurentem aktuálních lithium-iontových. Solid-state je mnohem stabilnější, nemá takovou tendenci vzplanout a zvyšuje hustotu energie. To v praxi znamená, že se výdrž baterie oproti Li-Ion zdvojnásobí.

Podle vědců je v nejbližším možném termínu do 15 let implementovat tyto baterie do menších zařízení, jako je třeba smartphone nebo laptop, a potom i do elektrických vozů. Jediné, co vědce v souvislosti se solid-state bateriemi trápí, je doba nabíjení. Ta je totiž zatím stejná jako u Li-Ion.

Baterie z grafenu

Revoluci v nejbližší možné době dost rozpoutá nápad grafenových baterií. Ty mají jednoduché výhody oproti standardním Li-Ionkám. Nabíjí se mnohem rychleji, ale vybíjí se mnohem déle. Takovou baterii s kapacitou 4 800 mAh nabijete za necelých 15 minut. Dále nabízí grafenová vlákna delší životnost, protože počet cyklů se znásobí sedmkrát. Do toho je grafen i úspornější co do místa, takže baterie rozměrově stejná jako standardní lithium-iontová dostane vyšší kapacitu.

Není ale všechno grafen, co se třpytí. Totiž i přesto, že se grafen recykluje mnohem lépe než lithium, také je sám o sobě k přírodě šetrnější, pro výrobu grafenových baterií by muselo být využito velké množství chemikálií. A to je problém, pokud by se totiž měly grafenové baterie stát standardem, nejspíš by to dál devastovalo přírodu a klima. Pokud se ale toto vyřeší, může objev grafenových baterií zcela změnit technologický svět.

Hliníková baterie

Hliníková baterie funguje podobně jako již zmíněná zinková baterie. Namísto zinku ale za pomocí kyslíku baterie vyrábí energii z hliníku. Z dostupných experimentů víme, že hliníková baterie je skutečně velmi výkonná, i ona ale má své mouchy.

Je tu samotný hliník, který sice dobře vede energii, ale v elektrolytu v Al-air bateriích (aluminium-air) často koroduje, takže je místy nahrazována třeba cínem, který ale nemá takovou energetickou hodnotu. Nu a pak je tu tolikrát zmiňované skladování a recyklace. Zrezlý hliník se recykluje špatně, ale „zdraví“ zase není potřeba recyklovat.

Superkapacitor

Standardní kondenzátory zřejmě netřeba představovat. Dvouvrstvý kondenzátor, neboli také superkapacitor, funguje na bázi statického výboje. Mezi kladnou a zápornou elektrodou dojde k vytvoření rozdílu potenciálu a tím dochází k nabíjení tohoto kondenzátoru.

Již v minulosti experti označili superkapacitor za výborný prostředek pro ukládání energie. Přirovnat si jej můžeme ke sprinterovi. Vyběhne na dlouhou trať sprintem, ale v polovině je zadýchaný. Ultrakapacitor nemá dostatečnou funkci udržovat energii dlouhodobě, a tak jej trápí podobné problémy, jak současné baterie – tedy nízká životnost a snadné opotřebení.

Superkapacitory najdou ideální využití, když je třeba rychlého nabití pro pokrytí krátkodobé potřeby elektřiny. Klasické baterie na druhé straně slouží spíše k dlouhodobému udržení energie. Syntéza těchto dvou technologií do tzv. hybridní baterie snižuje namáhání baterie, což se okamžitě ukáže v její delší životnosti.

Co si o tom myslíte, dorazí v nejbližších letech nějaká nová technologie baterií?