Hyundai predstavil nový elektromobil: INSTER prekvapil dizajnom a cenou
Štýlový, praktický a úsporný. Novým kompaktným elektromobilom Hyundai definoval, ako má vyzerať ideálne auto pre mladých. Aj keď patrí INSTER do k
Táto čínska batéria skladuje elektrinu aj vodík s účinnosťou 93,9 %
Vodík je sľubný nosič čistej energie, ale jeho skladovanie si zvyčajne vyžaduje obrovský tlak alebo extrémny chlad. Táto batéria s tým problém nemá.
Čínsky výskumný tím predstavil prvý prototyp batérie, ktorá problém skladovania vodíka elegantne obchádza: skladuje vodík aj elektrinu súčasne, a to pri izbovej teplote a normálnom tlaku.
Vodíkové hospodárstvo naráža na jeden zásadný technický problém. Vodík je ľahký, čistý a mimoriadne energeticky hustý. Avšak jeho skladovanie je drahé a komplikované.
Konvenčné metódy skladovania vodíka si vyžadujú buď vysokotlakové nádoby, ktoré by dokázali odolať stovkám barov, alebo kryogénne chladenie na teplotu -253 °C. Obe riešenia sú nákladné, objemné a energeticky náročné.
Profesor Chen Ping viedol vedecký tím z Dalianského ústavu chemickej fyziky (DICP) pri Čínskej akadémii vied. Práve jeho vedci prišli s odlišným prístupom.
Hydridové ióny: nestabilné, ale revolučné
Namiesto lítia alebo iných bežných materiálov funguje nová batéria na hydridových iónoch. Sú to atómy vodíka s jedným elektrónom navyše. Tieto ióny sú mimoriadne energeticky bohaté, ale zároveň extrémne nestabilné. Práve preto sa s nimi vedci desaťročia trápili.
Tím z DICP pracuje na tomto koncepte už od roku 2018. V roku 2023 vyvinuli materiál, ktorý umožňuje hydridovým iónom pohybovať sa stabilne pri nízkych teplotách. O rok neskôr postavili prvú tuhú hydridovú iónovú batériu.
Najnovší prototyp je ďalší zásadný krok vpred: nová batéria na báze plynu a tuhej látky kombinuje vodíkové aj elektrické úložisko v jednom zariadení.
Chemická špongia
Srdcom batérie je reverzibilná chemická reakcia medzi horčíkovým kovom a vodíkovým plynom. Pri vybíjaní batérie sa vodíkový plyn premieňa na hydridové ióny, ktoré sa viažu s horčíkom a vytvárajú stabilný pevný kovový hydrid. Systém funguje ako chemická špongia, ktorá pohlcuje vodík.
Pri nabíjaní sa celý proces obráti: kovový hydrid sa rozkladá, uvoľňuje vodíkový plyn a zároveň vyrába elektrinu. Zariadenie teda súčasne slúži ako zdroj energie aj ako palivová nádrž – bez vysokého tlaku, bez kryogeniky a pri izbovej teplote.
„Nová batéria dosiahla energetickú účinnosť 93,9 %, čo je o tretinu viac ako tradičné termálne metódy skladovania vodíka,“ uviedol Chen Ping.
Mohlo by vás zaujímať
Tomuto kryštálu stačí slnko, aby vytiahol vodu zo vzduchu
Čo dokáže batéria
Laboratórne výsledky sú sľubné. Počiatočná vybíjacia kapacita dosiahla 1 526 miliampérhodín na gram. To je výrazne viac ako bežné lítiovo-iónové batérie.
Batéria si po 60 nabíjacích cykloch zachováva viac ako 70 % svojej kapacity a funguje v teplotnom rozsahu od -20 do 90 °C.
Vedci zostavili desať malých batérií do série, čím vytvorili batériu produkujúcu viac ako 2,4 voltu. Táto zostava úspešne rozsvietila LED žiarovku – jednoduchý, no symbolicky dôležitý dôkaz o funkčnosti tejto technológie v praxi.
Mohlo by vás zaujímať
Solárne články prekonali „nemožnú“ hranicu: dosiahli kvantovú účinnosť 130 %
Čo ešte chýba
Napriek výsledkom zostáva cesta z laboratória na trh dlhá. Kapacita je po 60 cykloch zatiaľ nedostatočná na komerčné nasadenie, pretože lítiovo-iónové batérie bežne vydržia tisíce cyklov. Navyše, výroba špeciálnych materiálov je zatiaľ nákladná a energeticky náročná.
Potenciálne aplikácie sú pritom lákavé. Mohli by sa vyrábať palivové články pre vozidlá, drony, záložné energetické systémy alebo by sa batérie integrovali do obnoviteľnej energetiky. Tam je kľúčová schopnosť skladovať nadbytočnú energiu z vetra a slnka.
Tím vedcov z DICP už hovorí, že vo výskume budú pokračovať, aby zlepšili cyklickú odolnosť a vyvinuli lepšie materiály.
Vodíková budúcnosť teda možno nie je až taká vzdialená, ako sa zdalo.
Text: Zázračná planéta
Foto: DICP
1/1
