Teď ale vědci z Číny a Hongkongu představili neobvyklý experiment: vodní baterii využívající elektrolyt založený na hořčíku a vápníku — tedy látkách chemicky podobných solankám používaným při výrobě tofu.
A právě tato nenápadná chemie pomohla vytvořit systém s mimořádnou životností.
Baterie, která vydržela 120 tisíc cyklů
Nový typ akumulátoru během laboratorních testů přežil více než 120 tisíc nabíjecích cyklů. To je číslo, které okamžitě vyvolalo titulky o „300leté baterii“.
Ve skutečnosti je situace trochu složitější.
Neznamená to, že někdo vyrobil baterii, která bude tři století fungovat v mobilu nebo autě. Výzkumníci pouze přepočítali laboratorní cykly na hypotetický provoz síťového úložiště nabíjeného jednou denně.
Přesto jde o velmi působivý výsledek.
Proč jsou vodní baterie zajímavé
Klasické lithium-iontové baterie dominují telefonům, notebookům i elektromobilům hlavně proto, že dokážou uložit velké množství energie do malého prostoru.
Elektrické sítě ale mají jiné priority.
Obří bateriová úložiště vedle solárních nebo větrných elektráren nepotřebují být lehká ani malá. Mnohem důležitější je:
bezpečnost,
nízká cena,
dlouhá životnost,
a minimální riziko požáru.
Právě proto se vědci stále vracejí k vodním bateriím. Voda je levná, nehořlavá a výrazně bezpečnější než některé organické elektrolyty používané v dnešních akumulátorech.
Jenže dosavadní vodní systémy často trpěly korozí, vedlejšími chemickými reakcemi nebo rychlou degradací.
Nový výzkum se snaží tento problém obejít pomocí téměř neutrální chemie s pH blízkým obyčejné vodě.
Hlavní trik se skrývá v polymeru
Klíčem celé technologie nebyla samotná voda, ale speciální organický polymer použitý v elektrodě.
Tento materiál funguje jako mikroskopická struktura plná chemických „kapes“, do kterých se mohou opakovaně vázat ionty hořčíku a vápníku. Právě díky tomu baterie zvládla extrémně vysoký počet cyklů bez dramatického rozpadu.
Nevýhoda ale zůstává jasná.
Nový systém ukládá méně energie než běžné lithium-iontové baterie. Na stejnou kapacitu by proto potřeboval větší a těžší zařízení.
Pro mobilní telefony nebo elektromobily tedy zatím vhodný není.
Budoucnost možná neleží v nejvýkonnějších bateriích
Přesto může jít o důležitý směr vývoje.
S rostoucím podílem obnovitelných zdrojů vzniká obrovská potřeba dlouhodobého ukládání energie. Solární elektrárny vyrábějí elektřinu hlavně přes den, vítr často fouká v jinou dobu než přichází špička spotřeby.
A právě zde může být důležitější extrémní životnost a bezpečnost než maximální energetická hustota.
Vědci zároveň zdůrazňují ještě jednu věc:
nová chemie během testů nevykazovala přítomnost toxických těžkých kovů a zůstávala relativně stabilní i po dlouhém provozu.
To neznamená, že by podobné baterie bylo možné bez problémů vyhazovat do přírody. Naznačuje to ale, že budoucí energetická úložiště nemusí být automaticky spojena s agresivní nebo vysoce toxickou chemií.
A možná právě to je na celé technologii nejzajímavější.
Nejde o baterii, která překoná dnešní telefony.
Jde o pokus vytvořit akumulátor, který bude dostatečně bezpečný, levný a odolný pro energetický svět budoucnosti.
Zdroje: Science Alert, ZME Science, img ai generated leonardo ai
