Revolúcia v elektromobilite: 4 800 kilometrov na jedno nabitie
Rastúci dopyt po elektrických vozidlách (EV) zintenzívnil hľadanie účinnejších a výkonnejších batérií. Významná inovácia v technológii batérií na báze kremíka sľubuje dramatické predĺženie dojazdu EV, potenciálne až na viac ako 4 800 kilometrov na jedno nabitie – desaťnásobné zvýšenie v porovnaní so súčasnými možnosťami. Tento prelom by mohol zásadne zformovať trh s elektrickými vozidlami. Jadrom tohto pokroku je anóda, kritická súčasť batérií zodpovedná za uchovávanie energie.
Zatiaľ čo súčasné batérie EV zvyčajne používajú grafitové anódy, ktoré sú spoľahlivé, ich kapacita na uchovávanie energie je obmedzená. Kremík bol dlho uznávaný ako vynikajúca alternatíva vďaka svojej schopnosti uchovávať podstatne viac energie – až desaťkrát viac ako grafit. Kremíkové anódy však čelili veľkej výzve: majú tendenciu sa počas nabíjania značne rozpínať, čo môže poškodiť batériu a predstavovať bezpečnostné riziko.
Výskumníci z Pohangskej univerzity vedy a techniky (POSTECH), konkrétne profesori Soojin Park a Youn Soo Kim, v spolupráci s profesorom Jaegeon Ryu zo Sogangskej univerzity, vyvinuli inovatívny spojovací materiál. Tento materiál účinne zabraňuje opuchu kremíka počas procesu nabíjania, čím umožňuje kremíkovým anódam bezpečne uchovávať ich plnú, výrazne zvýšenú energetickú kapacitu.
Profesor Park zdôraznil, že tento výskum by mohol drasticky zvýšiť hustotu energie lítium-iónových batérií, čím by sa dojazd elektrických vozidiel predĺžil najmenej desaťnásobne. Táto inovácia demonštruje, že najväčšie skoky vo výkone často neprichádzajú z postupných zlepšení existujúcich systémov, ale z prekonania základnej výzvy v materiálovej vede, ktorá následne umožňuje skokovú zmenu alebo desaťnásobné zvýšenie kapacity.
Je dôležité poznamenať, že POSTECH nie je jediným subjektom, ktorý posúva hranice batériovej technológie. Globálne prebiehajú aj ďalšie významné snahy:
- V Číne výskumníci napr. vyvíjajú batérie na báze sodíka, ktoré ponúkajú cenovo dostupnejšiu alternatívu k lítiu, čo by mohlo sprístupniť EV na celom svete.
- Vedci z NASA sa zase zameriavajú na batérie s pevným elektrolytom, ktorých cieľom je ľahšie a kompaktnejšie úložisko energie pre vesmírne misie aj pozemské aplikácie EV.
- Ďalší výskum skúma udržateľné materiály pre batérie, ako sú biologicky rozložiteľné batérie vyrobené z krabích ulít, čo poukazuje na posun smerom k ekologickým riešeniam.
Vplyv týchto batériových prelomov presahuje rámec elektrických vozidiel. Sú kľúčové pre širšie prijatie a stabilitu obnoviteľných zdrojov energie, ako sú solárna a veterná energia. Pretože výroba solárnej a veternej energie je prerušovaná, efektívne systémy na uchovávanie energie sú nevyhnutné na zachytenie prebytočnej energie počas špičkovej výroby a jej uvoľnenie, keď je to potrebné.
Vylepšené batériové technológie môžu vyhladiť tieto fluktuácie, čím sa zvýši spoľahlivosť a rozšírené používanie obnoviteľnej energie a výrazne sa zníži závislosť od fosílnych palív. To znamená, že jedno technologické zlepšenie má multiplikačný efekt na úsilie o dekarbonizáciu v rôznych sektoroch, čím sa prechod na udržateľnú budúcnosť stáva uskutočniteľnejším a rýchlejším.
Zdroj: thebrighterside.news.
Zdroj Foto: depositphotos.com.
