Experimentální organická protonová baterie se dobije za 100 sekund  
Dnešní baterie spoléhají na kovy. Nová organická baterie má elektrody z polymerů chinonů a elektrolyt s ionty vodíku, čili s protony. Nemůže explodovat, nevzplane a funguje i za teploty mínus 24°C. Blíží se budoucnost s organickou energetikou?

 

Prototyp organické protonové baterie. Kredit: Uppsala Universitet.
Prototyp organické protonové baterie. Kredit: Uppsala Universitet.

Většina současných baterií, jako jsou například všudypřítomné dobíjitelné lithium-iontové baterie, je vyrobena z kovů. Ty kovy je nutné vytěžit a zpracovat, což obvykle značně zatěžuje životní prostředí. A s kovovými bateriemi je problém i po jejich využití. Představují odpad, s nímž není úplně jednoduché pořízení. Odborníci proto pracují na nových typech baterií, které by ve svých parametrech předčily ty stávající.

 

 

Uppsala Universitet, logo.
Uppsala Universitet, logo.

 

Christian Strietzel ze švédské Uppsala Universitet a jeho spolupracovníci vyvinuli nový typ experimentální protonové baterie, která je postavená z organických komponent. Díky tomu je mnohem vstřícnější vůči životnímu prostředí. Za zmínku jistě stojí i to, že tuhle baterii je možné dobít během pár minut, a také to, že funguje za velmi nízkých teplot.

 

Nová baterie je založená na chinonech, organických sloučeninách, které se často podílejí na energetických pochodech v živých organismech, jako je fotosyntéza nebo buněčné dýchání. Ve zmíněné baterii jsou elektrody vytvořené z pevných polymerů chinonů. Elektrody obklopuje kyselý roztok v roli elektrolytu. Baterie funguje podobně jak lithium-iontová baterie, jen se v ní pohybují vodíkové ionty, čili protony. Vzhledem k tomu se mluví o „protonové baterii“.

 

Organická baterie s chinony. Kredit: Strietzel et al. (2020), Angewandte Chemie.
Organická baterie s chinony. Kredit: Strietzel et al. (2020), Angewandte Chemie.

 

Prozatím jde o baterii, s pouhými 60 mAh/g. Výhodou organické protonové baterie je její nízká toxicita a organická povaha, která se pojí s dobitím plné kapacity za 100 sekund. Dosavadní testy ukazují, že baterie vydrží 500 cyklů vybití a opětovného dobití, aniž by došlo k citelnému poklesu její kapacity. Díky použitému elektrolytu je baterie bezpečnější než obvykle a nemůže explodovat nebo vzplanout.

 

Jak upozorňuje Strietzel, výkon dnešních baterií obvykle nápadně klesá za nízkých teplot. Se svým týmem si ověřil, že organická protonová baterie si udrží kapacitu i další charakteristiky, i když teplota klesne na mínus 24 °C. Design baterie podle všeho funguje. Teď ještě bude nutné vyladit klíčové parametry baterie. Možná dojde i na výměnu použitých chinonů. Do praktického využití organické protonové baterie je nejspíš ještě daleko, ale nejspíš o jich ještě uslyšíme.

 

Literatura

Uppsala Universitet 1. 4. 2020.

Angewandte Chemie online 17. 3. 2020.

Datum: 10.04.2020
Tisk článku

Související články:

Nadupané biobaterie na cukr     Autor: Stanislav Mihulka (01.02.2014)
Továrna na baterie Horní Suchá     Autor: Vladimír Wagner (15.09.2018)
Nová lithiová baterie pohlcuje oxid uhličitý a vyrábí karbonát     Autor: Stanislav Mihulka (01.10.2018)
Maličké biobaterie budou pohánět Internet věcí na jedno použití     Autor: Stanislav Mihulka (16.06.2019)
Nová geotermální baterie přeměňuje teplo přímo na elektřinu     Autor: Stanislav Mihulka (25.07.2019)
Kvantová nanobaterie by neměla ztrácet uložený elektrický náboj     Autor: Stanislav Mihulka (26.10.2019)
Nová zahřívací Li-Ion baterie se nabije pro jízdu elektromobilu za 10 minut     Autor: Stanislav Mihulka (05.11.2019)



Diskuze:


Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace