Americká doktorandka na University of California, Mya Le Thai, vytvorila nezvyčajný omyl. Pri snahe vylepšiť nanovodiče pre bežné zdroje energie, ktoré mali vďaka použitiu zlata a špeciálneho gélu zabezpečiť lepšiu pevnosť a a dlhšiu životnosť batérie, vytvorila novú batériu z nanodrôtov, ktorá bez opotrebovania vydrží stovky tisíc nabití.

Opäť pomocníčka náhoda

Každá z  dostupných batérií v spotrebných elektronických zariadeniach dokáže plnohodnotne slúžiť iba obmedzený čas. Pri priemerne kvalitnej elektronike sú to približne dva roky, u telefónov často aj kratšie. Problémom je neustále nabíjanie a vybíjanie klasickej lítiovo-iónovej baterky, ktorým sa zhoršujú jej vlastnosti.

Nanodrôty sú vysoko vodivé a majú veľkú plochu pre ukladanie a prenos elektrónov. Napriek tomu sú niekoľko tisíckrát tenšie ako ľudský vlas. Ich nevýhodou je, že sú veľmi krehké, lámavé a opakované nabíjanie a vybíjanie neznášajú najlepšie.

V klasických lítium-iónových batériách sa preto nanodrôty zväčšujú a praskajú. Mya Le Thai pokryla povrch zlatých nanodrôtov oxidom manganičitým a obalila ich elektrolytickým gélom podobným plexisklu. Nanokáble tak zostali chránené a nelámali sa.

Počas trojmesačného testovania však takto upravená batéria nečakane zvládla 200 000 nabíjacích cyklov, pričom nestratila takmer nič zo svojej kapacity. Nanovlákna navyše vôbec nepraskali.

Musia nahradiť zlato

Podľa odhadov by baterka mohla vydržať v notebooku, či v telefóne zhruba 400 rokov. Bežnú batériu by vyčerpalo asi 5000 až 7000 nabíjacích cyklov.

Nie je zatiaľ jasné, kedy sa dlhotrvácna batéria dostane na spotrebiteľský trh. Vedci si totiž stále nie sú istí, prečo vytvorili z kombinácie gélu a zlatých drôtov „superbatériu“. Podľa jej vývojárov tiež musia najskôr nájsť vhodnú náhradu za zlato, ktoré je veľmi drahé. 

Štúdia o objave bola zverejnená v apríli tohto roku v časopise American Chemical Society’s Energy Letters.

Zdroj: Youtube

Používajú aj vzduch

Napriek spomínanému objavu ale netreba zatracovať ani lítiové batérie, ktoré možno stále zdokonaľovať. Výskumnému tímu z  Massachusetts Institute of Technology (MIT) napríklad napadlo skombinovať ich miesto iónov so vzduchom.

Lítium-vzduchové batérie majú veľký potenciál. Ich hlavné zložky neobsahujú ťažké konvenčné zlúčeniny a ich elektródy sú na báze uhlíka. Vďaka tomu sú pomerne ľahké a môžu byť využité v elektronike, ktorú odľahčujú.

Lítium-vzduchové batérie majú navyše trikrát väčšiu hustotu energie a preto veľký potenciál aj pre využitie v elektromobiloch.

Aby tomu tak ale bolo, musia vedci vyriešiť aj niektoré závažné nedostatky – mrhanie veľkým množstvom dodávanej energie, ako napríklad teplom, a rýchlu degradáciu batérií.