Po mnoho let byly kobaltové baterie považovány za účinné, ale měly několik nevýhod, jako je omezená dostupnost a vysoké výrobní náklady. Avšak vědecký tým pod vedením Mircey Dincă provedl výzkum, který by mohl tuto situaci změnit.
Před zhruba šesti lety začala Dincova laboratoř projekt financovaný společností Lamborghini zaměřený na vývoj organické baterie, která by byla schopná pohánět elektrická auta. Při práci na porézních materiálech, částečně organických a částečně anorganických, si vědci všimli, že vytvořili materiál, který by mohl být dobrým vodičem.
Tento materiál se skládá z několika vrstev TAQ (bis-tetraaminobenzoquinone), organické molekuly obsahující tři propojená hexagonální kruhy. Tyto vrstvy se mohou šířit ve všech směrech, vytvářejíce strukturu podobnou grafenu. V molekulách se nacházejí chemické skupiny nazývané chinony, které slouží jako rezervoáry elektronů, a aminy, které pomáhají vytvořit materiál s pevnými vodíkovými vazbami.
Tyto vodíkové vazby činí materiál neuvěřitelně stabilním a nerozpustným. Tato nerozpustnost je důležitá, protože brání materiálu v rozpouštění v elektrolytu baterie, jak se děje u některých organických baterií, a tak prodlužuje její životnost.
Další výzkum potvrdil, že tato organická baterie má podobnou vodivost a kapacitu jako tradiční kobaltové baterie. Baterie s kathodou z TAQ se také mohou rychleji nabíjet a vybíjet, což může zkrátit dobu nabíjení elektromobilů.
Aby se zvýšila stabilita organického materiálu a zlepšila jeho přilnavost k proudovému sběrači z mědi nebo hliníku, přidali vědci plniva jako je celulóza a guma. Tyto přísady tvoří méně než jednu desetinu celé složky kathody a nemají významný vliv na kapacitu baterie.
Dále, naplnění baterie kompozitem z celulózy a gumy výrazně prodlužuje životnost kathody, což brání jejímu prasknutí během toku lithiových iontů při dobíjení baterie.
Základní složky potřebné k výrobě takové kathody – prekurzor chinonu a prekurzor aminu – jsou již na trhu dostupné v velkém množství. Vědci odhadují, že výrobní náklady organických baterií by se mohly pohybovat od jedné třetiny do poloviny nákladů na výrobu kobaltových baterií.
Patent na tuto technologii již byl licencován společností Lamborghini. Dincova laboratoř plánuje pokračovat výzkumem alternativních materiálů pro baterie a zvažuje nahrazování lithia levnějšími a hojněji dostupnými prvky, jako jsou sodík nebo hořčík.
Často kladené otázky:
1. Co jsou kobaltové baterie?
Kobaltové baterie jsou druhem baterií, které využívají kobalt jako jednu ze svých hlavních složek.
2. Jak může výzkum Mircey Dincă změnit situaci s kobaltovými bateriemi?
Výzkum Mircey Dincă se zaměřuje na vývoj organické baterie, která by mohla být v konkurenci s kobaltovými bateriemi z hlediska výkonu a nákladů na výrobu.
3. Jaké jsou hlavní vlastnosti materiálu vytvořeného vědci?
Tento materiál se skládá z organických a anorganických vrstev. Je neuvěřitelně stabilní a nerozpustný, což přispívá k jeho dlouhé životnosti. Má podobnou vodivost a kapacitu jako tradiční kobaltové baterie.
4. Proč byla k baterii přidána plniva?
Plniva jako celulóza a guma byla přidána k zvýšení stability organického materiálu a zlepšení jeho přilnavosti k proudovému sběrači z mědi nebo hliníku.
5. Jaké výhody přináší naplnění baterie kompozitem z celulózy a gumy?
Naplnění baterie kompozitem z celulózy a gumy prodlužuje životnost kathody a brání jejímu prasknutí během dobíjení.
6. Jaké jsou plány laboratoře Mircey Dincă do budoucna?
Laboratoř Mircey Dincă plánuje pokračovat ve výzkumu alternativních materiálů pro baterie a zvažuje nahrazování lithia levnějšími a hojněji dostupnými prvky, jako jsou sodík nebo hořčík.
7. Jak se výrobní náklady organických baterií srovnávají s kobaltovými bateriemi?
Vědci odhadují, že výrobní náklady organických baterií by se mohly pohybovat od jedné třetiny do poloviny nákladů na výrobu kobaltových baterií.
Související odkazy k článku:
– [Webová stránka Lamborghini](https://www.lamborghini.com/)
– [Inc.com – Lamborghini](https://www.inc.com/search/lamborghini.html)
– [Inc.com – Mircea Dincă](https://www.inc.com/search/Mircea+Dinc%C4%83.html)
The source of the article is from the blog j6simracing.com.br