Zní to šíleně, ale funguje to. Tým, který vedl Vasily Artemov z Technische Universität Hamburg (TUHH) prokázal, že je možné vyrobit funkční superkondenzátor (supercapacitor) uzavřením vody do nanometrových kanálků v jílových minerálech.

Superkapacitor z jílu, grafenu a vody. Kredit: Martin Künsting.

Na nové technologii je pozoruhodné především to, že jako elektrolyt, materiál zajišťující transport elektrického náboje, využívá samotnou vodu. Dnešní baterie a superkondenzátory obvykle spoléhají na přidané soli, kyseliny nebo jiné chemické elektrolyty. Nový systém naproti tomu funguje bez jakýchkoli přísad a je založen pouze na běžně dostupných přírodních materiálech, tedy vodě, jílu a uhlíku.

Vasily Artemov. Kredit: TUHH.

Tradiční baterie ukládají energii v podobě chemických reakcí, zatímco superkondenzátory energii uchovávají oddělováním elektrických nábojů. Díky tomu je lze velmi rychle nabíjet i vybíjet a často nabízejí dlouhou životnost.

Vědci nový systém nazvali „Blue Capacitor.“ Je založený na soustavě kanálků o průměru cca jeden nanometr, tedy asi stotisíckrát tenčí než lidský vlas. V takto extrémně stísněném prostoru získává voda exotické vlastnosti, které zlepšují pohyb elektrického náboje. Artemov s kolegy zkombinovali jílové minerály s grafenem tak, aby vznikla vrstevnatá struktura s miliony drobných kanálků zaplněných vodou. Voda uzavřená v nanometrových kanálcích může sloužit jako aktivní elektrolyt v praktickém zařízení pro ukládání energie.

Logo. Kredit: TUHH.

Laboratorní testy potvrdily, že Blue Capacitor si udrží stabilní výkon i po více než 60 000 cyklech nabíjení a vybíjení. Zařízení navíc pracovalo při napětí až 1,6 voltu, což pro podobný systém poměrně vysoká hodnota. Experimenty probíhaly v zařízení PETRA III v německém výzkumném centru DESY, kde vědci díky mimořádně intenzivnímu rentgenovému zdroji PETRA III dokázali zobrazit ultratenké vrstvy jednotlivých vodních filmů uvnitř jílových struktur.

Technologie je zatím v plenkách, ale vypadá to slibně. Mohla by se uplatnit v solární a větrné energetice, v rozvodných sítích nebo v zařízeních, která vyžadují časté nabíjení a vybíjení. Použitý mechanismus s vodou v nanokanálcích, by ale mohl najít mnohem širší využití, například v pokročilých senzorech, biologicky inspirovaných systémech nebo v neuromorfních počítačích.

Video: PETRA III – protein crystallography

Literatura

TUHH 9. 6. 2026.

Nature Communications 17: 5014.