Většina elektronických zařízení dnes používá lithium-iontové baterie. Jsou spolehlivé, ale mají nevýhody. Degradují a postupně ztrácí kapacitu.

Výzkumníci z Technické univerzity ve Vídni teď představili novou kyslíko-iontovou baterii s keramickým materiálem, která některé nedostatky současných lithium-iontových baterií odstraňuje.

Tato baterie neztrácí kapacitu a dá se opakovaně regenerovat. Má několikanásobně delší životnost. Pokud v důsledku vedlejších reakcí ztratí kyslík, dá se jednoduše doplnit kyslíkem ze vzduchu.

Kromě toho je vyrobena z nehořlavých materiálů, zatímco lithium-iontová baterie má potenciál explodovat a hořet. Je také sestavena bez vzácných prvků. Nepoužívá se v ní kobalt ani nikl. Její výroba je proto levnější a méně zatěžuje přírodu.

Nebouchá a nehoří

Keramický materiál, popsaný ve studii publikované v odborném časopisu Advanced Energy Materials, dokáže absorbovat a uvolňovat dvakrát záporně nabité ionty kyslíku. Po přivedení elektrického napětí migrují ionty kyslíku z jednoho keramického materiálu do druhého a zpět. Tím vzniká elektrický proud.

„S keramickými materiály, které lze použít pro palivové články, máme bohaté zkušenosti. To nás také přivedlo na myšlenku prozkoumat, zda by takové materiály mohly být vhodné i pro výrobu baterie,“ cituje magazín Popular Mechanics Alexandera Schmida, jednoho z vývojářů kyslíko-iontové baterie a hlavního autora studie.

Kyslíko-iontové baterie však mají i slabé stránky. Nedokážou udržet stejnou hustotu energie jako lithium-iontové baterie, proto jsou méně účinné, a navíc se zahřívají – na 200 až 400 stupňů Celsia. Sotva je proto použijete v mobilu, počítači nebo autě.

Zato v měřítku větrné farmy nebo sluneční elektrárny mají jako úložiště energie obrovské výhody.

Kam s přebytky energie?

Energie z větrné turbíny nebo solárního panelu kolísá podle intenzity větru či slunečního záření. Přebytky energie je proto žádoucí někde uskladnit, než se dostanou do zařízení, která ji využijí.

Aby takový systém fungoval, potřebujete baterii, kterou můžete téměř neustále dobíjet. A to je palčivý problém zelené energetiky.

Lithium-iontová baterie při takovém režimu brzy ztrácí kapacitu, což ale není případ kyslíko-iontové verze.

„Pokud potřebujete velké úložiště energie například pro dočasné skladování solární nebo větrné energie, je kyslíko-iontová baterie vynikajícím řešením,“ upozorňuje Alexander Schmid.