Nová hybridní baterie. Kredit: KAIST.

V dnešní době používáme dobíjecí lithium-iontové baterie tak běžně, že si jen obtížně představíme baterie postavené na jiné technologii. Zároveň ale už řada vědeckých týmů intenzivně pracuje na alternativních technologiích pro baterie, které jsou založené na lithiu se vzduchem, sodíku a iontech, lithiu a kovech nebo hliníku a iontech. Nejnovější z takových technologií jsou hybridní kapalné baterie, které jsou stabilní, bezpečné, energii ukládají ve slušné hustotě a je možné je dobít za cca 20 sekund.

Jeung Ku Kang. Kredit. KAIST.

Nové hybridní baterie má na svědomí se svým týmem Jeung Ku Kang z jihokorejského institutu Korean Advanced Institute of Science and Technology (KAIST). Jsou vytvořené z kapalného elektrolytu, který je umístěn mezi speciálně navrženými anodou a katodou. Anoda je z polymerového materiálu, který vychází z grafenu, díky čemuž má velkou plochu povrchu a tím pádem i vyšší kapacitu pro uskladnění energie. Katoda této baterie je vytvořená z nanočástic oxidu niklu, které jsou usazené na grafenu. Novou technologii publikoval časopis Advanced Energy Materials.

Anoda a katoda nové baterie. Kredit: KAIST.

Díky tomuto designu a použitým materiálům má nové zařízení oproti stávající „kapalným“ bateriím vyšší hustotu uložené energie a rychleji také energii zpracovává. Exprimenty ukázaly, že tato baterie zvládne více než 100 tisíc cyklů nabití a vybití s jen minimální ztrátou kapacity, takže je také úžasně stabilní.

Nové zařízení rovněž disponuje asi stonásobnou hustotou energie, oproti srovnatelným bateriím. Díky tomu lze baterii z KAIST dobít za 20, maximálně 30 sekund, s použitím standardního USB dobíječe nebo něčeho podobného. Nové baterie se již osvědčily v pilotních testech, v nichž byly dvě baterie připojeny k fotovoltaickému článku a zvládly pohánět LED osvětlení.
Podle Kanga jde o ekologicky přívětivou technologii, která se snadno vyrábí a také snadno používá v různých aplikacích. Zejména prý oproti srovnatelným bateriím vysoká kapacita a vysoká stabilita této baterie by mohly přispět k uplatnění této technologie. Díky velmi rychlému nabíjení běžnými nabíjecími systémy by se měla osvědčit v přenosné i nositelné elektronice.

Video:  Polymer Chain Anode and Metal Oxide Cathode for Aqueous Hybrid Capacitors


Literatura
KAIST 28. 2. 2018, Advanced Energy Materials online 15. 1. 2018.