Proto vědci hledají nové typy baterií, které by byly bezpečnější, účinnější a co víc: netoxické. Jedním z takových typů je nová technologie baterií na bázi vodných elektrolytů a stabilních radikálů, kterou vyvinuli vědci z Austrálie a Číny.

Tato nová technologie baterií se nazývá vodná hliníková radikálová baterie (AARB) a je prvním takovým typem na světě. AARB využívá vodné elektrolyty místo nebezpečných materiálů, jako jsou organické elektrolyty nebo kobalt. Ty jsou odolné proti požárům a stabilní na vzduchu, což zvyšuje bezpečnost a udržitelnost baterie. AARB také používá stabilní radikály, které obsahují organické molekuly s vysokou kapacitou a dlouhou životností. Stabilní radikály se nikdy před tím nepoužily v hliníkových iontových bateriích (AIB), kvůli nedostatku porozumění jejich (elektro)chemické reakci v elektrolytech.

Vědci však zjistili a vydedukovali, že stabilní radikál zvaný TEMPO může podstoupit reverzibilní disproporcionaci v přítomnosti Lewisovy kyseliny, což umožňuje tvorbu hliníkových radikálových baterií. Lewisova kyselina je chemická sloučenina, která může přijmout elektronový pár od jiné sloučeniny. V tomto případě se používá hlinitý triflát (Al(Otf)3) jako Lewisova kyselina.

Zdroj: Shutterstock

Podle vědců má AARB několik výhod oproti současným bateriím. Za prvé, je schopna dodat stabilní napěťový výstup 1,25 V a kapacitu 110 mAh g–1 po více než 800 cyklech s minimálním poklesem. Tyto hodnoty jsou srovnatelné nebo lepší než u lithiových iontových baterií. Za druhé, je schopna nabít se do 80 % za pouhých 72 sekund, do 98 % za 120 sekund a do 100 % za 2,5 minuty při proudu až 900 A/360 kW. Tyto doby jsou mnohem kratší než u lithiových iontových baterií, které vyžadují hodiny pro plné nabití. Za třetí, je rozhodně levnější a šetrnější k životnímu prostředí, protože používá dostupné a recyklovatelné materiály, jako je hliník a voda.

Budoucí uplatnění této technologie

AARB by mohla najít uplatnění v různých oblastech, jako spotřební elektronika, doprava, obnovitelné zdroje energie nebo vojenství. Tato technologie by mohla poskytnout ohromný výkon a dojezd pro elektromobily, delší životnost. Dále také rychlejší nabíjení mobilních telefonů nebo notebooků, stabilnější a bezpečnější skladování energie pro solární panely nebo větrné turbíny, nebo vyšší spolehlivost a odolnost pro vojenské zařízení.