Prototyp organické protonové baterii se nabije za 100 sekund

• 14. 04. 2020
• Redakce

 

První prototyp

 

Nová organická baterie nevyžaduje kovy, stačí zde cyklické uhlíkaté sloučeniny a zředěná kyselina sírová. Takto vypadá struktura nové protonové baterii, na které několik let pracují vědci ve Švédsku.

 

Christian Strietzel ze švédské Uppsala Universitet a jeho spolupracovníci vyvinuli nový typ experimentální protonové baterie, která se skládá z organických komponent. Díky tomu je mnohem vstřícnější vůči životnímu prostředí. Za zmínku jistě stojí i to, že tuhle baterii je možné dobít během pár minut, a také to, že funguje za velmi nízkých teplot.

 

Základem protonové baterie jsou triofeny, cyklické uhlíkaté sloučeniny se čtyřmi uhlíky a jednou sírou v cyklu. Na konci molekul jsou navázány redox-aktivní skupiny v podobě naftochinonů (anoda) nebo hydrochinonů (katoda).

 

Elektrolytem je tu zředěná kyselina sírová. Ve zmíněné baterii jsou elektrody vytvořené z pevných polymerů chinonů. Elektrody obklopuje kyselý roztok v roli elektrolytu. Baterie funguje podobně jak lithium-iontová baterie, jen se v ní pohybují vodíkové ionty, čili protony. Vzhledem k tomu se mluví o „protonové baterii“.

Úspěšné testy

 

První testy ukázaly, že baterie vydrží 500 cyklů vybití a opětovného dobití, aniž by došlo k citelnému poklesu její kapacity. Díky použitému elektrolytu je baterie bezpečnější než obvykle a nemůže explodovat nebo vzplanout.

 

Výhodou nově vyvinutých článků je i to, že si své vlastnosti zachovávají při extrémních teplotách a charakteristiky se nijak zásadně nezměnily ani při -24 °C. Dovolují také přímou integraci např. k solárním panelům.

 

I když první prototyp protonové baterie disponuje příznivými parametry, její uvedení na trh je zatím hodně vzdálené. Další vývoj bude vyžadovat mnoho let práce. Na podobném principu organických baterií pracuje například automobilka Mercedes-Benz, která očekává navzdory funkčnímu prototypu v laboratoři její uvedení na trh zhruba tak za 15-20 let.