Navržena dobíjecí zinková baterie a elektroda z borofenu

Pavel Houser , 19. říjen 2016 20:00 1 komentářů

Yi Cui ze Stanfordu a Shougo Higashi z výzkumných laboratoří firmy Toyota publikovali v Nature Communication návrh nové baterie určené pro skladovat energie ve velkém měřítku.

Elektrody navrženého článku jsou z niklu a zinku; jedná se o celkem lehké kovy, které by měly zajistit vysokou hustotu ukládání energie. Zinkové baterie jsou sice na trhu již běžně dostupné, ale nebývají dobíjecí. Při procesu nabíjení se totiž elektroda mechanicky poškozuje, vznikají na ní vlákna (dendrity); ty mohou nakonec prorůst až k opačné elektrodě a způsobit zkrat článku. Problém tohoto typu je velmi rozšířený. Inspiroval třeba vývoj nových dobíjecích baterií lithium-kov, kde se životnost baterie podařilo prodloužit díky nanovláknům. U klasických lithium-iontových baterií zase mechanické poškozování elektrod brání tomu, aby se zde uhlík nahradil křemíkem, což by bylo výhodnější z hlediska energetické hustoty (křemík je těžší, ale atom křemíku dokáže na sebe navázat více atomů lithia než uhlík a celkově vychází z tohoto hlediska jako efektivnější).

Nový návrh baterie počítá s plastovou fólií oddělující od sebe obě elektrody, která však bude propustná pro ionty elektrolytu. Zinková elektroda je navíc zabalena do pláště z uhlíku (upraveného tak, aby po elektrické stránce fungoval jako izolátor). Zinečnaté ionty se pak při nabíjení ukládají na elektrodě vzadu a baterie by neměla mechanicky degradovat – při dosavadních experimentech vydržela 800 nabíjecích cyklů bez viditelných změn typu poklesu kapacity.

Jako jedno z možných využití nové niklo-zinkové baterie se uvádí skladování energie produkované solárními či větrnými elektrárnami.

Další novinou na poli baterií je nápad vědců z Hong Kong University (vedoucí týmu Tianshou Zhao, publikováno v Science Bulletin). Zde se počítá s oživením sodíkových baterií – tedy obdoby klasických Li-Ion baterií pouze s tím rozdílem, že elektrolyt místo lithiové soli představuje sůl sodná. Sodík má větší/těžší atomy, což znamená nižší energetickou hustotu těchto baterií, ale naopak je proti lithiu levnější.

Materiály pro anodu používané v Li-Ion bateriích (nejčastější verze anoda z uhlíku, katoda oxid kovu) ovšem v těch sodíkových fungují často dost špatně, nabíjení je pomalé, může docházet opět i k mechanickému poškození. Nový přístup proto navrhuje, aby anoda byla z borofenu (borophene), což je další z dnes tak populárních 2D materiálů – v tomto případě jde o monoatomární vrstvu bóru. Borofenová elektroda by měla umožňovat rychlé nabíjení, nepoškozovat se a zlepší prý i hlavní parametr, tj. hustotu energie/kapacitu sodíkových baterií.

Zdroj: Phys.org


Komentáře

kterejidiotpsaltentoclanek #0
kterejidiotpsaltentoclanek 20. říjen 2016 11:18

Zinko-salmiak-uhlíkové články se dají samozřejmě dobíjet,ale velmi malým proudem a články nesmí být moc vybité,ani mechanicky poškozené.V sedmdesátých letech minulého století jsem úspěšně používal ,,baterii,, složenou ze čtyř plochých baterií k napájení na tehdejší dobu velmi výkoného blesku k fotoaparatu.Po nafocení dvou kinofilmu jsem ,,baterii,, přes noc dobil a druhy den se fotilo znova.,,Baterie,, mi vydržela dva roky.Je teda fakt,že tenkrát nic jineho nebylo,ale je taky fakt,že články z Bateria Slaný byly velmi kvalitní a byly levné.

RSS 

Komentujeme

Deset minut s Einsteinem

Richard Jan Voigts , 18. listopad 2017 10:45
Richard Jan Voigts

Při návštěvě Švýcarska jsme strávili den na Eidgenoessiche Technische Hochschule Zurich – Swiss Fede...

Více







RSS 

Zprávičky

Hackeři ukradli Uberu data 57 milionů zákazníků a řidičů

ČTK , 22. listopad 2017 09:15

Incident společnost rok tajila a hackerům zaplatila....

Více 1 komentářů

Tuzemské banky útok trojského koně nezaznamenaly

ČTK , 22. listopad 2017 09:00

Banky ČSOB, Sberbank a Air Bank nezaznamenaly útok trojského koně BankBot na své aplikace mobilního ...

Více 0 komentářů

ODS chce otevřít diskusi o zavedení elektronických voleb

ČTK , 22. listopad 2017 08:00

Komisaři by také např. už při vkládání výsledků měli kontrolovat, zda na lístcích není nějaký abnorm...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Vláda USA se snaží zablokovat spojení AT&T a Time Warner

ČTK , 21. listopad 2017 10:55

Americké ministerstvo spravedlnosti podalo žalobu s cílem zablokovat spojení telekomunikační společn...

Více 0 komentářů

Ve 3. čtvrtletí se prodeji PC v ČR dařilo

ČTK , 21. listopad 2017 09:00

Za první tři čtvtletí jako celek ale trh meziročně klesl o 3 % na 679 800 kusů. Stagnují i tradičn...

Více 0 komentářů

"Čínský Facebook" Tencent má hodnotu přes 500 miliard dolarů

ČTK , 21. listopad 2017 08:00

Tencent je známý hlavně díky své mobilní aplikaci WeChat....

Více 0 komentářů

Výrobce čipů Marvell kupuje za 6 mld. USD rivala Cavium

ČTK , 20. listopad 2017 14:57

Cavium využívá technologii ARM a snaží se narušit pozici Intelu na trhu mikroprocesorů pro servery....

Více 0 komentářů