Nové Li-Ion baterie z nanovláken zvládnou statisíce nabití a vybití

  • Nový druh Li-Ion baterií používá nanovlákna s extrémní odolností
  • Oproti běžným bateriím mají tisíckrát vyšší výdrž
  • Způsobí revoluci s příchodem bezdrátového nabíjení?
Nové Li-Ion baterie z nanovláken zvládnou statisíce nabití a vybití

Elon Musk se již v minulosti vyjádřil, že jeho tým sleduje všechny významné výzkumy v oblasti baterií a žádné „revoluční“, které jsou často všemožně prezentované, nejsou ve skutečnosti použitelné. Týká se to především možnosti škálování výroby a snižování ceny za kapacitu.

Tentokrát se ale objevila novinka, která je zaměřená na zcela jinou oblast baterií, než je cena nebo velikost – odolnost proti poškozování. Vědci z Univerzity v Kalifornii (Irvine, UCI) totiž vyvinuli baterii, která má neuvěřitelně vysokou odolnost při nabíjení a vybíjení.

Statisíce nabití i vybití

Nový typ baterie je tvořený pomocí materiálu z nanovláken, které jsou tisíckrát tenčí než lidský vlas. I přes to se ale pyšní extrémně skvělou vodivostí pro přenos elektronů. V klasických Li-Ion bateriích ale dochází při nabíjení a vybíjení k jejich zvětšování a postupném popraskávání.

Klepněte pro větší obrázek
Srovnání materiálů a počtu nabíjecích cyklů před poškozením (Zdroj: UCI)

Aby tento proces nenastal tak brzy, jak je dnes běžné – třeba při tisícovce nabíjecích cyklů, vymysleli vědci systém obalu zlatých nanovláken v oxidu manganičitém coby pevném gelu. Díky této kombinaci mají nanovlákna mnohem větší výdrž.

Bez ztráty kapacity i při náročném testování

Vědci pod vedením Mya Le Thai zkoušeli nový druh baterie opravdu pořádně otestovat. V rámci tříměsíčního testování elektrod proběhlo přes 200 tisíc nabíjecích cyklů, kdy došlo k nabití i vybití.

I přes to ale ani po takovém počtu použití nedošlo k poklesu kapacity baterie nebo jejímu poškození, které lze u současných baterií rozpoznat i po několika stovkách nabíjecích cyklů.

Klepněte pro větší obrázek
Detail poškození nanovlákna bez a s novým typem gelu (Zdroj: UCI)

Baterie je díky vytvořenému ochrannému gelu, který udržuje nanovlákna stále bez poškození, vlastně neustále jako nová. Pokud se podaří vyvinout nějaká nová technologie pro zvýšení výdrže baterie, obvykle vydrží jednotky tisíc nabíjecích cyklů, což oproti standardním bateriím není zas takový skok a navíc to s sebou obvykle nese i nějaké vedlejší problémy (drahé materiály a podobně).

Klepněte pro větší obrázek
Nanov
lákno v novém obalu vydrží místo jednotek tisíc nabíjecích cyklů více než sto tisíc nabití a vybití (Zdroj: UCI)

V tomto případě je ale skok v jedné vlastnosti natolik obrovský, že by to mohlo skutečně znamenat revoluci v bateriích, jak je známe dodnes. Alespoň jak k nim přistupujeme a jak je v zařízeních používáme. Pokud je totiž baterie po celou dobu „životnosti“ zařízení takřka nezničitelná, co to znamená pro trh a produkty jako takové?

Už žádné vyměnitelné baterie

Baterie jsou stále základní součástkou, která určuje vlastnosti elektronických zařízení, jež používáme a jsou nějakým způsobem mobilní – tablety, notebooky, telefony, chytré hodinky a dnes už to začíná pomalu platit i pro elektromobily. Zatímco v minulosti se stávalo, že baterie odešla do věčných lovišť dříve, než byla morální zastaralost daného zařízení, dnes už to začíná být pomalu naopak – elektronika stárne rychle a baterie mají celkem slušnou výdrž.

S vyvinutou technologií je možné teoreticky prodloužit výdrž baterií z jednotek tisíc nabíjecích cyklů na více než statisíce pouze úpravou elektrolytu. Kdy se nasazení dočkáme v prvních produktech, zatím nelze říci. Asi to ještě pár let bude a jako vždy, je třeba být v tomto směru trochu skeptický, protože o úspěchu budou rozhodovat i další vlastnosti technologie. Každopádně lze určitě říci, že podobná změna bude potřeba s příchodem bezdrátového nabíjení.

A tím myslíme skutečně bezdrátového nabíjení, které bude fungovat například v celé místnosti a bude tak schopné neustále nabíjet zařízení na vzdálenost několika metrů. S přechodem na tuto technologii totiž rapidně naroste počet nabíjecích cyklů. Co to přinese pro uživatelský zážitek? Teoreticky další zvýšení výkonu, jen doufejme, že výrobci nezapomenou ani na dostatečné chlazení.

Témata článku: Hardware, Notebooky, Technologie, Mobility, Baterie, Bezdrátové nabíjení, Nanotechnologie, Nový elektromobil, Podobná změna, Vedlejší produkt, Drahé hodinky, Základní součást, Nabíjení, Dostatečné chlazení, První elektromobil, Nabití, Revoluční baterie, Lidský vlas, Baterie Li-Ion , Vyměnitelná baterie, Věčný problém, Elektrolyt, Klasické hodinky, Elon, Elektron

Určitě si přečtěte

Velká podzimní aktualizace Windows 10 je tady: Co přináší Fall Creators Update

Velká podzimní aktualizace Windows 10 je tady: Co přináší Fall Creators Update

** Po půl roce je tu další aktualizace Windows ** A opět přináší hlavně hromadu drobných kosmetických vylepšení ** Podívali jsme se na ty nejzajímavější

17.  10.  2017 | Jakub Čížek | 186

Jak funguje největší akumulátor v Česku: podívejte se do elektrárny Dlouhé Stráně

Jak funguje největší akumulátor v Česku: podívejte se do elektrárny Dlouhé Stráně

** Přečerpávací vodní elektrárna Dlouhé stráně je obdivuhodné technické dílo ** Stejná turbína vyrábí elektřinu i tlačí vodu zpět do horního jezera ** Strojovna elektrárny je zabudována v podzemí

19.  10.  2017 | David Polesný | 21

Budoucností Windows 10 je Fluent Design. Takto bude jednou vypadat celý systém

Budoucností Windows 10 je Fluent Design. Takto bude jednou vypadat celý systém

** Fluent Design je vzhled, do kterého postupně Microsoft převleče celý systém ** Staví na průhlednosti a velkých plochách ** Do Windows 10 se z části dostane už zítra při vydání podzimní aktualizace

16.  10.  2017 | Stanislav Janů | 158

Nejlepší optické iluze: Z toho vám půjde hlava kolem

Nejlepší optické iluze: Z toho vám půjde hlava kolem

** Mozek se nechá snadno ošálit, a to mnoha způsoby ** Podívejte se na několik nejlepších optických iluzí ** Iluze dokazují, že vnímání reality může být značně zkreslené

16.  10.  2017 | Vojtěch Malý


Aktuální číslo časopisu Computer

Nový seriál o programování elektroniky

Otestovali jsme 17 bezdrátových sluchátek

Jak na nákup vánočních dárků ze zahraničí

4 tankové tiskárny v přímém souboji