Kapalné baterie jako šikovné akumulátory

Momentálně existující elektrické sítě se jen těžko vyrovnávají se silnými fluktuacemi výkonu, způsobenými činností větrných a solárních farem.Technici a vědci proto zkoumají vhodné typy akumulátorů pro tyto účely. Je zajímavé, že jeden nadějný kandidát na baterie tohoto typu nemá pevné skupenství - má totiž kapalnou podobu.

Smíšený tým mnoha amerických pracovišť pod vedením profesora Yi Cui ze Stanfordské univerzity zjistil, že kapalný roztok polysulfidu s lithiovou anodou funguje jako levná baterie, navíc s potenciálně neomezenou kapacitou a s dosti dlouhou životností. Kapacita kapalné baterie je v tomto případě úměrná velikosti nádrže. Chceme-li mít akumulátor s větší kapacitou, stačí dolít kapalinu nebo přidat další nádrž. Takovému zvětšení musíme potom přizpůsobit dimenze pump a potrubí.

Dosavadní kapalné baterie musely mít dvě oddělené kapalné složky. V místě, kde se obě kapaliny mohly potkat, byla membrána, u níž v interakční komoře pomocí chemické reakce vznikala elektrická energie a elektrické napětí. Membránou pronikaly pouze ionty, které se nezúčastňovaly chemických reakcí. Tento typ kapalných baterií ovšem obsahoval drahé komponenty - vzácné kovy, jako například vanad, a speciální membrány.

Jednosložková kapalná baterie nového typu potřebuje jen tenký povlak, oddělující od sebe kapalnou katodu tvořenou roztokem polysulfidu a anodu z lithia. Tento povlak je prostupný pro elektrony, přičemž se lithium v anodě příliš nedegraduje. Při vybíjení na sebe polysulfid váže ionty lithia, během nabíjení je tomu naopak, ionty lithia se uvolňují. Při pokusech zvládla tato kapalná baterie 2000 nabíjecích cyklů. Vědci doufají, že brzy sestrojí kapalnou baterii s energetickou kapacitou v řádu megawatthodin.

Zdroj: PhysOrg