Revoluční baterie, aneb vyčerpávající sbírka nadějí

Výzkum běží na mnoha frontách, prohlášení dílčích úspěchů a investice do výzkumu nám dávají naději, ale za poslední roky se toho moc nezměnilo. Bude rok 2016 jiný? 

Zázrak od Samsungu?

Během léta přišel se zajímavou novinkou Samsung. Ve spolupráci s výzkumníky a jihokorejskými univerzitami vyvinuli technologii, díky které mohou akumulátory nabídnout téměř dvojnásobnou výdrž při zachování současných rozměrů, hmotnosti a bezpečnostních parametrů.

Háček? Výrazně nižší počet nabíjecích cyklů. Prý to má vyřešit další vývoj. Samsung slibuje dostupnost v komerčních produktech za tři roky.

Možná už letos

Podstatně optimističtější zprávy přišly od kanadských výzkumníků z University of Waterloo. Běžné grafitové anody nahradily křemíkem, což prý umožňuje zvýšení hustoty energie baterií o 40 až 60 %, přičemž tato anoda má vyšší kapacitu a produkuje téměř desetkrát více energie. Problémy s rozpínavostí materiálu prý vyřešila metoda rychlého ohřevu a akumulátory by se na trhu mohly představit již v roce 2016.

Lepší a bezpečnější

O vylepšení dnešních akumulátorů se pokouší i soukromý startup Prieto Battery. Díky několika úpravám mají jeho baterie pětinásobně vyšší hustotu energie, lepší bezpečnost, odolnost a životnost. Možná jsou to jen slova, ale jejich potenciálu uvěřil i Intel a projekt zainvestoval. V roce 2017 prý počítají s produkcí. Ještě před tím by se měly některé úpravy aplikovat na stávající lithium-iontové baterie.

Japonci nechtějí zůstat pozadu

Pokročit se snaží i Sony. Lithium v ​​bateriích chce nahradit sloučeninami síry. To znamená hned několik komplikací, ale Japonci je prý překonali. Slíbených 40 % kapacity navíc nezní jako mnoho, navíc má být technologie hotová až v roce 2020.

Parní smartphony?

Velmi netypické řešení přinesla společnost Intelligent Energy, na upraveném iPhonu 6 před rokem demonstrovala integraci vodíkového palivového článku. Technologie evidentně zapůsobila, protože tihle Britové před pár dny získali investici od nejmenovaného výrobce mobilů. Hotovo má být do dvou let!

Výdrž není všechno

Aktuální vývoj se týká více oblastí, než jen prodloužení výdrže zařízení. Bezpečnostní hledisko je stejně důležité, proto vědci ze Stanfordu vyvinuli baterie, které hlásí přehřátí.

Ultratenká vrstva mědi a bílá polymerová izolační vrstva (obr: Stanford News)

 

Zajímavé jsou i baterie bez nebezpečných dendritů, baterie s nehořlavým elektrolytem či s netradičním rozložením elektrod. Právě poslední jmenované řešení pochází z dílny bývalého velkého hráče na trhu s telefony, společnosti Siemens.

Vlevo jsou znázorněny nebezpečné dendrity, vytvořené na elektrodě. Vpravo jsou neškodné zvlnění na elektrodě po přidání dvou chemikálií do elektrolytu (zdroj: SLAC National Accelerator Laboratory)

Pokrok ve více směrech

Během minulého roku jsme se mohli setkat i s méně tradičními novinkami. Vědci z Jižní Koreje například vymysleli způsob, jak tisknout Li-Ion baterie. Takové tenké akumulátory vypadají ideálně pro nositelná zařízení.

Američtí inženýři naopak pracovali na projektu ohebné baterie. Po složení má velikost zápalkové krabičky a využívá biosenzory spolu s energií z bakterií.

 

Ohebná baterie čerpá energii z bakterií (obr.: Phys.org)

 

Výrobci hledají alternativy

Nenaplněných nadějí je v bateriovém průmyslu za poslední roky nespočet, a tak se výrobci snaží zpříjemnit nabíjení. Producent čipů Qualcomm už dříve přišel s technologií Quick Charge, která umožňuje rychlejší nabíjení. Konkurence zareagovala a dnes je na trhu hned několik řešení od Intelu, MediaTeku a dalších. Že to nejsou jen nenaplněné sliby naznačuje i reálné měření.

Uživatelé jsou nadále odkázáni na časté nabíjení, ale pár hodin extra výdrže dokáží získat již během několika minut nabíjení.

Ještě rychlejší nabíjení

I technologie pro rychlé nabíjení se zdokonalují. Upravená baterie od Huawei se na polovinu své kapacity nabije už během pěti minut. Výrobně nejde o nic složitého, nic drahého a firma také tvrdí, že baterie není omezená v počtu dobíjecích cyklů, nebo snad v bezpečnosti. Háček je tentokrát ve velikosti nabíječky – v listopadu 2015 jsme byli na velikosti a váze cihly, ale i na tom se prý pracuje.

Cestou, jak uživatelům usnadnit život s malou baterií, jsou i různé způsoby nabíjení. Qualcomm plánuje revoluci v tom bezdrátovém. Využít k tomu chce magnetickou rezonanci a kovové tělo smartphonů. A jelikož už nyní existuje řada bezdrátových standardů (Qi, Rezence, Powermat), překvapivý není ani projekt nabíječky, která je chce sjednotit.

Stále častější je i daleko jednodušší způsob, jak prodloužit výdrž. Výrobce prostě nacpe do mobilu velkou baterii. Za poslední dobu můžu zmínit Lenovo P90 Pro (4 000 mAh) a Doogee T6 má dokonce 6 250 mAh!

Radost kazí Elon Musk

Hezky se to čte, že? S tou nadějí pro budoucnost se mi takové články stejně dobře píší. Problém je, že už jsem jich za poslední roky napsal nespočet a v reálu se mnoho nezměnilo. A chcete ještě jednu špatnou zprávu na závěr? 

Nadšený ze všech těch projektů není ani Elon Musk. Jeho společnost Tesla sleduje přibližně 60 vývojových týmů a má pro ně známkování od jedničky a až po nejnadějnější pětku. A jaká je realita? Pouze „pár“ bateriových technologií si vysloužilo trojku.

Proč bychom měli věřit právě Muskovi? Třeba protože je největším odběratelem Li-Ion baterií na světě. Ale stále je tu naděje, že i on se plete...