Zásadní problém mnoha dnešních (nejen) chytrých technologií, jsou baterie. Nespočívá jen v kapacitě, ačkoliv i ta by nejspíš snesla vylepšení.

Důvodem k obavám je i ekologický dopad li-ion (lithium-iontových) baterií v případě nesprávné (či žádné) likvidace. Tento problém bude o to výraznější, čím více se budeme snažit přejít na nízkouhlíkovou energetiku. Hledání alternativ li-ion baterií je proto namístě.

Různé technologie od grafenu po hliník-ion baterie mnohdy slibují významný pokrok. Problém je, že jedna výhoda ještě neznamená, že jsou tyto technologie výhodné celkově.

Grafen například našel uplatnění u superkapacitorů. Jenže produkce grafenu je stále drahá. Superkapacitory jsou také stále příliš objemné. Ačkoli by tak bylo možné je nabíjet mnohem rychleji a měly by větší výdrž, dominanci li-ion baterií nejspíše v dohledné době neohrozí.

Výzkumníci z Univerzity v Novém Jižním Walesu spolu s experty ze Švédska a Slovinska pod vedením doktora Dong Jum Kima však dosáhli milníku v další zajímavé alternativě – v bateriích hliníkových. Ty, respektive aluminium-ionové baterie, jsou v hledáčku vědců už delší dobu. Hliník je snadno dostupným materiálem, který by mohl cenu i váhu baterií snížit.

Stále však chyběl optimální materiál, který by v alu-ionkách plnil roli katody a anody. Dvojice nových studií však identifikovala materiál, který by mohl zvýšit objem uložené energie až dvojnásobně. Vědci prostě vyměnili dosavadní grafitové katody za uhlíkovou nanostrukturu na bázi anthrachinonu.

Schema nového typu baterií, který je popisován ve zmíněných studiích | zdroj: Chalmers.se

Ačkoliv jeho produkce bude náročnější než využití běžného grafitu, autoři se domnívají, že zisk by mohl převážit nad náklady. Anthrachinon je oproti grafenu je dostupnější.

Hliník se odstěhoval do Cínovce

Alu-ionové baterie s anthrachinonovou katodou měly navíc i enviromentální apel. Oproti li-ion bateriím by i s tímto materiálem byly snáze recyklovatelné a nesly by menší riziko znečištění přírody.

"Cena materiálu a ekologický impakt, který může náš koncept přinést, je mnohem nižší, než soudobé technologie," řekl k výzkumu jeho švédský spoluautor Niklaus Lindahl. "Využití by mohly podobné baterie najít i v průmyslově velkých projektech, například ve skladování větrné či solární energie."

Nutno zmínit, že nynější studie je ale jen experimentálního rázu. Na trhu momentálně není dostupná žádná hliníková baterie, ačkoliv o jejich postupném zlepšování se píše již několik let. Ani dvě novinky za poslední rok tak nezaručují, že li-ion míří do důchodu.

K tomu bude nejprve třeba, aby se technologie chopil průmysl. V případě nižší ceny a vyšší kapacity se může taková změna prosadit rychle. Budou to však až účetní energetických producentů, nikoliv vědci samotní, kdo o tom bude rozhodovat.

Zatím se proto naděje těžařů upínají k českému Cínovci...

Loňská studie ze Sydney byla publikována v časopise Nature, nynější švédsko-slovinská v žurnálu Energy Storage Materials.