Elektrolyty vyrobené ze zkapalnělého plynu umožní bateriím pracovat i za velmi nízkých teplot. Důležité je, že má přitom jít současně o článek, který bude se slušnou účinností funkční i za teploty běžné. A navíc se nepřehřeje ani nevznítí.
Výzkumníci z University of California v San Diegu tvrdí, že jejich nové Li-Ion baterie pak vydrží do -60 °C (současný limit je kolem -20 °C). Příslušný elektrolyt by mohl zvýšit i funkční rozsah/odolnost elektrochemických kondenzátorů až na -80 °C.
Podle práce publikované v časopisu Science by nové elektrolyty mohly najít využití třeba u dronů pohybujících se vysoko v atmosféře, u leteckých balónů a satelitů. V oblastech s extrémními zimami by baterii pracující na nízkých teplot uvítali i uživatelé elektromobilů. Výhledově by tyto baterie mohly používat například i přístroje na Marsu.
Stabilita nově připravených elektrolytů je dána tím, že jsou připraveny z plynů zkapalnělých za vyššího tlaku. Pro Li-Ion baterii je zatím navržen fluormethan CH3F, pro kondenzátory difluormethan CH2F2. Tyto elektrolyty pak nejen nemrznou, ale zachovávají si i nízkou viskozitu, což umožňuje dostatečnou pohyblivost iontů a tím i výkon článku. Z druhé strany se za vyšších teplot ale v těchto elektrolytech přestávají ionty rozpouštět, takže vodivost baterie klesá. Baterie na bázi zkapalnělého plynu by se proto vůbec neměla dokázat samovolně přehřát/vznítit/explodovat. Ani se přehřátím nepoškodí, přestane včas pracovat a po poklesu teploty bude zase plně funkční. Bezpečnější má být nová baterie také v případě mechanického poškození např. při autonehodě – plyn za atmosferického tlaku prostě unikne a nebude dál reagovat.
Nové elektrolyty by měly umožnit i další nadějné technologie, např. Li-Ion článek, kde by anoda byla přímo z lithia. Takové uspořádání by umožnilo vynechat uhlík jako materiál anody, takže baterie by mohla mít vyšší hustotu energie (na hmotnost); lithium je lehké (respektive má příznivý poměr uloženého náboje na hmotnost). Problém s lithiovou elektrodou kombinovanou se standardními elektrolyty spočívá v tom, že při rozpouštění/srážení kovu na elektrodě se anoda mechanicky poškozuje a mohou vznikat vlákna (dendrity) způsobující až zkrat. Navíc lithium a stávající elektrolyty také vstupují do nežádoucích vedlejších reakcí. Při použití elektrolytů ze zkapalnělých plynů by většina těchto problémů mohla odpadnout.
Na University of California v San Diegu se chtějí dále snažit posunout životnost Li-Ion baterií až na -100 °C, což by např. umožnilo pohon přístrojů i na měsících Jupiteru a Saturnu.
Zdroj: Phys.org
