Kríženec batérií a superkapacitorov pre lepšie elektromobily

ZDROJ | Northwestern University

Okrem batérií sa v elektromobiloch na ukladanie a uvoľňovanie energie používajú aj iné komponenty. Na vykrývanie špičkových odberov a pri rekuperácii energie s výhodou slúžia superkapacitory.

Tesla Model 3 5
ZDROJ | Tesla Motors

Vedci z americkej Northwestern University (NU) našli cestu ako výhody týchto dvoch súčastí elektromobilov zlúčiť.

Pozrite siNovou nádejou pre lepšiu mobilitu sú Li-O2 batérie

Výsledkom by mohol byť dlhší dojazd a rýchlejšie nabíjanie vozidiel, inými slovami elektromobily, omnoho priateľskejšie k svojmu majiteľovi.

Batérie dokážu uložiť veľký objem energie, ale nabíjajú, aj vybíjajú sa relatívne pomaly. Superkapacitory zas uchovajú oproti batériám malý elektrický náboj, ale v podobe prúdu ho dokážu veľmi rýchlo uvoľniť a takisto sa veľmi rýchlo opäť nabijú. Preto sú ideálne pri rekuperácii počas brzdenia a dotovaní energie pri akcelerácii.

Pozrite siSuperkapacitory opäť v centre pozornosti

William Dichtel so svojim vedeckým tímom z NU vytvoril materiál s názvom covalent organic framework (COF), ktorý spája výhody superkapacitorov a batérií.

Má kryštalickú organickú štruktúru s množstvom pórov vhodných pre ukladanie energie. Po pridaní polyméru do tejto štruktúry vznikol „modifikovaný redox aktívny COF“, ktorý má práve uvedené vlastnosti oboch komponentov z elektromobilov.

Northwestern University COF
ZDROJ | ACS Central Science

(A) Modifikácia DAAQ-TFP filmov electropolymerizáciou  3,4-ethylendioxythiofenu (EDOT). Schéma ukazuje, čo sa môže objaviť v rámci jedného COF kryštálu. (B) Schéma prierezu jedného póru po oxidácii a redukcii skupín DAAQ.

Vedci tvrdia, že nový materiál zvládne 10 000 nabíjacích cyklov bez problémov so stabilitou. Umožňuje uložiť desaťnásobok energie oproti nemodifikovanému COF a takisto dokáže ukladať a uvoľňovať elektrický náboj 10 až 15x rýchlejšie.

Pozrite siTesla vie o batériach všetko, na zázraky neverí

Výsledky výskumu vedci publikovali v odbornom chemickom magazíne ACS Central Science. Ak nový materiál podnieti vznik novej generácie batérií pre elektromobily, nebude to „zajtra“. Od vedeckého objavu k praktickému využitiu totiž vedie tŕnistá a neraz aj slepá cesta.

Bez hľadania však niet pokroku, dúfajme teda, že sa nápad osvedčí. Ak sa majú elektromobily naozaj presadiť, musia mať akčný rádius porovnateľný s „fosílnymi“ autami a nesmú sa nabíjať celé hodiny.

Rimac Automobili Concept_One 26
ZDROJ | Rimac Automobili

ZdrojNorthwestern University

Komentáre k článku