baterie

Vědci z MIT vyvinuli biologicky rozložitelnou papírovou baterii pro polykatelná zdravotnická zařízení. Elektrody z hořčíku a oxidu molybdenového spojují celulózová nanovlákna, elektrolytem je netoxický gel na bázi cholinchloridu a kyseliny mléčné. Přírodní voskový povlak zpomaluje průnik žaludečních tekutin a umožňuje nastavit dobu provozu i následného rozkladu. Při testech na prasatech baterie fungovala v žaludku až tři dny, napájela RFID komunikaci na vzdálenost 1,5 metru a krátkodobou elektrickou stimulaci. Technologie by mohla sloužit pro senzory, řízené podávání léků či sledování užívání medikace; klinické zkoušky u lidí mají být připravovány zhruba do dvou let.

Americký startup Revoy vyvinul odpojitelný deset tun vážící modul s baterií, elektromotorem a hnací nápravou, který se připojí mezi tahač a návěs. Na jedno nabití má souprava ujet elektricky 320 až 400 kilometrů, přičemž vybitý modul lze ve stanici vyměnit za nabitý za méně než pět minut. Firma plánuje první komerční provoz na trase v Oregonu a navazuje na pilotní test s dopravcem Ryder. Revoy uvádí snížení spotřeby nafty až o 95 procent, přestože provozovatelům účtuje službu podle ujetých kilometrů bez přímé úspory paliva. Omezením zůstává hmotnost modulu, kratší dojezd pro dálkovou dopravu a nutnost vybudovat síť výměnných stanic.

První baterie, Voltův sloup, vznikla roku 1799 ze sporu Alessandra Volty s Luigim Galvanim o původ elektrických stahů žabích svalů. Galvani je vysvětloval vrozenou „živočišnou elektřinou“, zatímco Volta hledal zdroj proudu v kontaktu různých kovů a kapalině. Volta pak sestavil střídající se kotouče mědi a zinku oddělené materiálem nasáklým solným roztokem či kyselinou, které dodávaly trvalý slabý proud. Vynález rychle umožnil elektrolýzu vody a izolaci dalších chemických prvků. Článek zdůrazňuje, že ani jeden z rivalů nebyl jednoznačným vítězem: Galvani přispěl k elektrofyziologii a Volta k elektrochemii a bateriové technice.

Analýza dat z 15 elektromobilů provozovaných rok v čínském Kantonu naznačuje, že styl řízení výrazně ovlivňuje stárnutí trakčních baterií. Nejagresivnější způsob jízdy, spojený s prudkým zrychlováním, brzděním a vysokými odběry proudu, vyvolával mnohem vyšší okamžitou zátěž než plynulá úsporná jízda. Model po 1 000 nabíjecích cyklech odhadl ztrátu kapacity 53,22 procenta při agresivní jízdě oproti 21,15 procenta při ekologickém stylu. Jde o modelový odhad, nikoli o dlouhodobě přímo změřený výsledek, přesto podle autorů data ukazují, že plynulé ovládání vozu může prodloužit životnost drahé baterie.

Chemici pomocí Ramanovy mikroskopie v reálném čase pozorovali elektrolýzu roztavených solí, při níž se oxid uhličitý mění na pevný uhlík včetně grafitu. Měření ukázala, že reakce probíhá ve dvou krocích a důležitým meziproduktem je peroxid navázaný na uhlík. Výsledná forma uhlíku závisela na materiálu katody: vznikaly například nanotrubice, destičky, amorfní uhlík či takzvané uhlíkové nanočástice ve tvaru cibule. Poznání mechanismu by mohlo usnadnit cílenou výrobu uhlíkových materiálů pro baterie, elektroniku a průmysl. Pokud by proces poháněla bezemisní elektřina, mohl by podle autorů snížit uhlíkovou stopu výroby grafitu a zároveň využívat zachycený CO2.

Americký start-up Peak Energy chce s podporou General Motors nasadit sodíko-iontové baterie pro elektrickou síť, přestože v USA již několik podobných projektů skončilo neúspěchem. Firma plánuje továrnu u Sacramenta s roční kapacitou 4 GWh, která má zahájit provoz v roce 2027. Její baterie mají díky pasivnímu chlazení a vysoké odolnosti vůči teplotám nabídnout asi o pětinu nižší celoživotní náklady než dnešní lithium-železo-fosfátové systémy. Peak uvádí životnost až 20 let a zhruba 20 000 cyklů při zachování 80 procent kapacity. Zatím však nakupuje články od čínských dodavatelů a analytici očekávají, že sodíkové technologie budou do roku 2030 tvořit jen malý podíl nových amerických úložišť.

Kvantové baterie slibují revoluci díky využití kvantové fyziky, což by mohlo umožnit téměř okamžité nabíjení zařízení. Prototyp kvantové baterie ukazuje, že při kolektivním nabíjení se doba nabíjení dramaticky zkracuje. První funkční prototypy byly vyvinuty CSIRO ve spolupráci s dalšími institucemi. Přestože současná kapacita baterií je stále nízká, představují potenciální řešení pro kvantové počítače. Výzkum se zaměřuje na zvýšení kapacity a prodloužení doby uchování energie.