Křemík by mohl až pětinásobně zvýšit kapacitu li-ion článků

Norští vědci z Institutu pro energetiku objevili novou metodu úpravy současných li-ion baterií a dokázali zásadně zlepšit jejich výdrž. Technologii prý využijí všechna zařízení, která v současnosti trpí krátkou výdrží na baterii.

Norský deník NRK uvádí, že například elektromobil využívající tuto technologii by měl mít dojezd minimálně 1000 km a počítač by zvládl víc, než jeden den. Doposud jsme tu měli spoustu převratných vynálezů, sodíkové baterie, nové materiály, pevné elektrolyty, ale realizace je stále v nedohlednu. Výhodou použití křemíku je zejména možnost zachování současné koncepce li-ion článku, a tedy potenciálně rychlý nástup.

Dnes používanou li-ion baterii vyvinul v 70. letech John Goodenough a má následující konstrukci: katodou je obvykle oxid lithia a dalšího kovu, anodou uhlík ve formě grafitu a elektrolytem kapalná organická látka s rozpuštěnou solí lithia. Nahrazení grafitu křemíkem by podstatně zvýšilo energetickou hustotu baterií (čistý křemík by měl dosáhnout cca 4200 mAh na gram) a v konečném důsledku i kapacitu, a to až desetkrát. Experimenty s využitím křemíku tu již byly, problémem ale byla nesnášenlivost s ionty lithia, které způsobily při opětovném vybíjení a nabíjení expanzi materiálu na čtyřnásobek a destrukci.

Konečně přišel zvrat

Dlouho, přes dvacet let trvalo vědcům přijít na tu správnou kombinaci. Až nyní přišel úspěch. Nanotechnologie přinesly možnost upravit uhlíkovou anodu citlivým přidáním nanodrátků křemíku, aby se dostatečně projevily jeho vlastnosti, ale zároveň byla baterie chemicky stabilní a nedocházelo k nežádoucím jevům. Vědci z Norska hlásí, že dosáhli, čeho chtěli – až pětinásobného zvýšení kapacity baterie při zachování výborné odolnosti proti stárnutí.

Na komerčním využití nyní pracuje společnost Kjeller Innovation. Vedoucí výzkumu Arve Holt je natolik nadšený, že oznámil nalezení faktoru X a sebevědomě nazývá projekt SiliconX (nenápadná inspirace SpaceX?). Uvést novou technologii bude jistě obtížné, ale pro konečného spotřebitele výsledek bude stát za to. Se stoupajícími energetickými nároky vždy vyvstane myšlenka, že to zařízení by zkrátka mohlo vydržet déle… Kdo první vyřeší současný bateriový problém, bude mít zajištěnou budoucnost na desítky let.

zdroj: Android Authority