Záhada Stolovej hory na Morave: Celé sídlo tu zničila neznáma vojna
Turistov sem lákajú výhľady na vinohradnícku oblasť južnej Moravy. Ale pred 3000 rokmi tu stálo najväčšie hradisko svojej doby v celej oblasti. A pod
Nečakaný objav: Štipka zlata a batéria vydrží 6 000 hodín
Pre oblasť obnoviteľných zdrojov je spoľahlivé skladovanie energie kľúčový problém. Tento objav by mohol znamenať prelomový posun.
Batérie sú kľúčovou technológiou zelenej energetiky. Sú však aj jedným z jej najväčších problémov. Vedci teraz prišli s nečakaným riešením známeho problému: pomôcť by mala vrstvička zlatých nanočastíc.
Zinkové batérie sú bezpečnejšie a nákladovo efektívnejšie ako lítiovo-iónové batérie. Hlavnou prekážkou ich využitia pri veľkoplošnom ukladaní energie je ich kratšia životnosť.
Zlyhávajú skôr, pretože na anóde vytvárajú drobné, stromčekové kovové štruktúry zvané dendrity, ktoré spôsobujú skraty.
Dendrity sú v podstate mikroskopické ihly zasahujúce dovnútra batérie pri každom nabíjaní. Keď sa napokon dotknú opačnej elektródy, batéria je zničená. Toto však nebol len problém zinku – bol to aj jeden z dôvodov, prečo nesmeli byť lítiové batérie príliš malé.
Mohlo by vás zaujímať
Podobáme sa na seba?
Riešenie: posypať ich zlatom
Vedci z Concordia University v kanadskom Montreale zistili, že ak na vnútorný povrch batérie pridajú riedku vrstvu zlatých nanočastíc, dokážu tak dramaticky znížiť tvorbu dendritov.
Aby mohli pozorovať interakcie nanočastíc s povrchom batérie, využili na to ultrajasné röntgenové lúče zo synchrotrónu Canadian Light Source.
Výsledky sú pôsobivé. Rast dendritov klesol až 50-násobne v porovnaní s neupravenými zinkovými batériami. Batérie ošetrené zlatom fungovali v laboratórnych podmienkach viac ako 6 000 hodín.
Mohlo by vás zaujímať
Šéfredaktorka Zázračnej planéty odporúča
Kľúčové je rozloženie, nie množstvo
Možno najprekvapivejší aspekt výskumu je ten, že na pozitívny výsledok stačí veľmi málo zlata. Nanočastice sa rozptýlili na menej ako 10 % povrchu batérie – a to by mohlo byť dostatočne lacné pri veľkoplošnej výrobe batérií napriek vysokej cene zlata.
Nanočastice fungujú namiesto súvislej vrstvy ako kontrolné body, ktoré ovplyvňujú spôsob ukladania zinku počas nabíjania. To zabraňuje nerovnomernému hromadeniu, ktoré vedie k vzniku dentritov.
Vedúci autor štúdie Seungil Lee to zhrnul jednoducho: „Malé množstvo potrebných častíc a spôsob ich rozmiestnenia na povrchu batérie je nový a veľmi vzrušujúci objav.“
Tím vedcov teraz skúma, ako by sa technológia nanočastíc mohla uplatniť pri medených elektródach v batériách novej generácie bez anódy. Uplatnenie by sa však našli aj v iných oblastiach – v senzoroch, fotovoltaike a osvetlení.
Text: Zázračná planéta
Foto: Shutterstock
1/1
