Nová baterie z Číny: S 93,9% účinností ukládá elektřinu i vodík bez tlakových nádrží

Tým čínských výzkumníků z Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) vyvinul prototyp unikátní plynově-pevné hydrid-iontové baterie.

Tým čínských výzkumníků z Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) vyvinul prototyp unikátní plynově-pevné hydrid-iontové baterie. Tato inovace umožňuje současné ukládání elektřiny i vodíku za pokojové teploty a běžného tlaku, což představuje významný krok vpřed v oblasti čisté energie.

Klíčovou vlastností je mimořádná energetická účinnost ukládání vodíku, která dosahuje 93,9 procenta. To je o třetinu více než u tradičních metod tepelného skladování vodíku a otevírá cestu k efektivnější a integrovanější síti čisté energie. Baterie se odklání od lithia a využívá hydridové ionty – atomy vodíku s přidaným elektronem, které jsou sice vysoce energetické, ale nestabilní. Vědcům se po letech výzkumu podařilo najít materiál, který umožňuje stabilní pohyb těchto iontů.

Jádrem technologie je vratná chemická reakce, která umožňuje baterii fungovat jako zdroj energie i palivová nádrž. Jako elektrody slouží hořčíkový kov a plynný vodík. Během vybíjení se plynný vodík přeměňuje na vysoce energetické hydridové ionty, které se vážou s hořčíkem a vytvářejí stabilní, pevný hydrid kovu. Při nabíjení se celý proces obrátí a vodíkový plyn se uvolňuje. Zařízení tak bezpečně ukládá těkavý plyn v pevném stavu, čímž eliminuje potřebu nebezpečných vysokotlakých nádrží nebo kryogenního chlazení. To představuje jednodušší a nákladově efektivnější řešení pro skladování čisté energie.

Laboratorní testy prokázaly odolnost a hustotu výkonu prototypu, který bezproblémově funguje v širokém teplotním rozsahu od -20 do 90 stupňů Celsia. Dosáhl počáteční vybíjecí kapacity 1 526 miliampérhodin na gram (mAh/g) a udržel si přes 70 procent této kapacity po 60 cyklech nabíjení a vybíjení. Pro demonstraci praktické životaschopnosti vědci spojili deset těchto článků do většího bateriového bloku, který úspěšně generoval přes 2,4 voltu a rozsvítil LED žárovku. Tým se nyní zaměřuje na zdokonalování technologie pro komerční a průmyslové využití, zlepšování celkového výkonu, dlouhodobé životnosti a vývoj lepších materiálů pro optimalizaci ukládání energie.