Zinkovo-jodové baterie patří mezi technologie, které by v budoucnu mohly doplnit nebo částečně nahradit dnes dominantní lithium-iontové články. Výzkumný tým z australské Flinders University nyní oznámil další důležitý posun. V odborném časopise Angewandte Chemie popsal nový způsob, jak výrazně prodloužit životnost těchto akumulátorů a současně zachovat jejich velmi rychlé nabíjení.

Hlavní předností nové technologie je kombinace dlouhé životnosti, vysoké bezpečnosti a dostupnějších surovin. Zinkovo-jodové baterie totiž využívají vodný elektrolyt, takže u nich prakticky odpadá riziko vznícení nebo exploze, které může ve výjimečných případech nastat u lithium-iontových baterií při mechanickém poškození nebo přehřátí.

Molekulární klec řeší největší problém

Jednou z největších překážek vývoje zinkovo-jodových baterií bylo postupné zhoršování jejich výkonu. Během nabíjení a vybíjení dochází k chemickým reakcím, při nichž se jód postupně uvolňuje z aktivního materiálu. To vede ke ztrátě kapacity i kratší životnosti.

Australští vědci proto navrhli speciální molekulární strukturu připomínající ochrannou klec. Ta udržuje jód na správném místě, zároveň ale nebrání chemickým reakcím potřebným pro ukládání energie. Právě díky tomu se podařilo dosáhnout více než 60 000 nabíjecích a vybíjecích cyklů při zachování vysoké stability.

Laboratorní článek bylo navíc možné nabít přibližně za tři minuty. Výzkumníci ale upozorňují, že tento údaj se týká malého experimentálního článku, nikoliv kompletní baterie určené například pro elektromobil nebo notebook.

Nejprve elektrárny, až potom elektronika

Přestože výsledky vypadají velmi slibně, běžní spotřebitelé se nové baterie zatím nedočkají. Samotní autoři studie uvádějí, že technologie je v současnosti vhodnější především pro velkokapacitní úložiště energie. Typickým využitím by mohlo být ukládání elektřiny ze solárních nebo větrných elektráren, kde jsou dlouhá životnost, bezpečnost a nízké výrobní náklady důležitější než maximální energetická hustota.

Právě zde by mohly mít zinkovo-jodové baterie významnou výhodu. Kromě vyšší bezpečnosti využívají materiály, které jsou dostupnější než lithium nebo kobalt. To by v budoucnu mohlo snížit výrobní náklady i závislost na kritických surovinách.