Výkonné mikrobaterie bez kompromisů

Svými výkony tak mikrobaterie překonaly i nejsilnější současné superkondenzátory, které doposud kapacitou, rychlostí nabíjení a vybíjení porážely všechny bateriové akumulátory. Podle slov Williama Kinga, profesora z Illinoiské university, teprve nyní technologie baterií svojí miniaturizací a výkony začíná dohánět úroveň informačního hardware, tedy např. počítačů nebo chytrých telefonů. U dosavadních baterií jsme museli téměř vždy dělat kompromis mezi jejich výkonem a energetickou kapacitou. Pokud měla baterie uvolnit velké množství energie najednou, nebyla toho schopna po delší dobu. A naopak, při dlouhodobém napájení a velké kapacitě baterií byl většinou omezen okamžitý výkon či rychlost nabíjení baterie. Baterie tak vlastně brzdily rozvoj celé elektroniky, byly jejím omezujícím faktorem.

Tým z Illinoiské univerzity zvolil revoluční přístup, který zcela změnil vnitřní strukturu baterií na úrovni miliontin metru, tedy mikrometrů. Místo jednoduché struktury s několika páry elektrod vědci vytvořili trojrozměrnou krychli složenou z elementárních buněk, kde se jako elektroda chová každá z nich. Elektricky nabité ionty zde.pak volně běhají ve všech třech rozměrech. Trojrozměrná struktura napomohla tomu, že se výkony i energetická kapacita mikrobaterie mohou neomezeně zvyšovat, a to nezávisle na sobě.

Mikrobaterie nyní při stejné velikosti vydrží 30x déle než běžné baterie. Při stejné energetické kapacitě mohou být naopak 30x menší. Nejvíce omračující je však rychlost jejich nabíjení - ta je skoro 1000x vyšší oproti stávajícím technologiím. Např. dobití baterie v telefonu bude nyní trvat s mikrobateriemi maximálně jednu sekundu. Nelze ani domyslet, jaký pokrok to může znamenat pro všechny ostatní elektronické aplikace.

Zdroje: PhysOrg, Eurekalert, University of Illinois, Nature