Inovatívna protónová batéria by mohla spustiť revolúciu elektromobility

Výskumníci z Kráľovského melbournského technologického inštitútu (RMIT) strojnásobili energetickú hustotu svojich experimentálnych protónových batérií, čím predstavili alternatívu ku konvenčným lítiovo-iónovým batériám. Lítiovo-iónové batérie majú vysokú energetickú hustotu, čo znamená, že dokážu uskladniť veľké množstvo energie na relatívne malom priestore. Z tohto dôvodu sa často používajú na napájanie elektrických vozidiel. Sú však dosť nákladné. Lítium a iné kovy vzácnych zemín potrebné na ich výrobu sa ťažko recyklujú. Ak skončia na skládkach, môžu uvoľňovať škodlivé toxíny do pôdy a blízkych vodných tokov.

Okrem toho ťažba a spracovanie lítia a ďalších kovov, z ktorých sa vyrábajú Li-ion batérie, si vyžaduje značné množstvo energie, čo prispieva k znečisteniu ovzdušia. A napokon dopyt po elektrických vozidlách by mohol čoskoro prevýšiť dodávky lítia, čo by ohrozilo pokusy o zníženie závislosti od fosílnych palív. Nová protónová batéria RMIT má energetickú hustotu 245 watthodín na kilogram, čo je takmer trojnásobok energetickej hustoty prototypu tímu z roku 2018. Táto hustota energie konkuruje bežným lítiovo-iónovým batériám, ktoré majú zvyčajne hustotu energie okolo 260 Wh/kg.

Protónové batérie používajú uhlíkovú elektródu a nabíjajú sa štiepením molekúl vody. Hlavným zdrojom použitým v protónovej batérii RMIT je uhlík, ktorého je dostatok a je lacný v porovnaní so zdrojmi potrebnými pre iné typy nabíjateľných batérií, ako sú lítium, kobalt a vanád. Batéria sa nabíja pomocou bežnej elektrickej zásuvky. Potom elektrická energia zo zdroja rozštiepi molekuly vody, čím sa uvoľnia protóny, ktoré sa spoja s uhlíkovou elektródou batérie. Batéria dokáže tieto protóny uložiť, aby sa neskôr mohli vybiť a premeniť na energiu.

Pri vybíjaní sa protóny uvoľňujú z uhlíkovej elektródy a prechádzajú cez membránu, kde sa spájajú s kyslíkom a vytvárajú vodu, čo je reakcia, ktorá generuje energiu. Keďže tieto batérie využívajú hojné a ľahko dostupné materiály, sú lacné a zároveň šetrnejšie k životnému prostrediu ako lítiovo-iónové batérie. Okrem energie použitej na ich nabíjanie samotná výroba a používanie batérií nespôsobuje takmer žiadne znečistenie. Navyše na rozdiel od lítiovo-iónových batérií sú ľahko recyklovateľné.

Zdroj: thecooldown.com.