Baterie z tekutého elektrolytu nabitá do půl minuty

Datum 14.07.2018

Výzkumný tým z Ústavu pro pokročilou vědu a techniku v Jižní Koreji (Korea Advanced Institute of Science and Technology neboli KAIST) vyvinul nové hybridní zařízení pro ukládání energie, které lze nabít za méně než půl minuty za použití nabíjecího zařízení s nízkým příkonem, jako je nabíječka USB a fotovoltaický článek. Místo hořlavých organických rozpouštědel, používá vodní elektrolyt, takže je šetrný k životnímu prostředí a je bezpečný. Rovněž usnadňuje nabíjení s vysokou hustotou energie, což je vhodné pro přenosné elektronické přístroje.

Vědci vyvinuli hybridní skladování energie s vysokou hustotou energie po celou dlouhou životnosti baterie. Profesor Jeung Ku Kang a jeho tým vyvinuli hybridní akumulátor, který je sestaven z vlákna podobných polymerních řetězových anod a z katod tvořených oxidem z kovových sub-nanočástic nanesených na grafenu.

Výzkumný tým přišel s novými konstrukcemi a materiály, které usnadňují rychlou výměnu elektrické energie na povrchu elektrod a minimalizují ztráty energie mezi oběma elektrodami. Tým vytvořil anody s polymerními řetězovými materiály na bázi grafenu. Taková struktura grafenu vede k velké aktivní ploše na povrchu, což přináší vyšší kapacitu. Pro katodové materiály použil tým oxidy kovu v sub-nanoskopických strukturách, aby zvýšil redoxní reakce mezi atomy a ionty. Tato metoda umožňuje zvýšit energetickou hustotu a rychlejší výměnu energie při minimalizaci ztrát energie.

Vyvinuté hybridní energetické zařízení vykazuje více než 100krát vyšší hustotu výkonu ve srovnání s jinými bateriemi z tekutého elektrolytu a může být navíc velmi rychle nabité. Při více než 100 000 nabíjecích/vybíjecích cyklech při konstantním proudu se akumulátor vyznačuje vysokou stabilitou kapacity. Vzorek měl proudovou hustotu kolem 20 A na gram.