Nový typ batérie do smartfónov by mohol mať až 3-krát dlhšiu životnosť, sľubuje nová technológia
Namiesto likvidácie batérií po dvoch alebo troch rokoch by sme mohli mať recyklovateľné batérie, ktoré vydržia až deväť rokov.
Batérie v smartfónoch postupne degradujú. Pri bežnom používaní vydržia v priemere dva-tri roky, čo je približne 300 až 500 nabíjacích cyklov. No výskumníci z austrálskej univerzity RMIT našli spôsob, ako by sme mohli batérie recyklovať a vydržali by trikrát tak dlho.
V rámci novej štúdie výskumníci využili vysokofrekvenčné zvukové vlny na to, aby odstránili hrdzu z lítium-iónových batérií, ktorá obmedzuje ich výkon. Recyklácia batérií by zároveň pomohla životnému prostrediu. Podľa výsledkov austrálskych vedcov len 10% batérií zo smartfónov a iných malých zariadení končí recykláciou. 90% skončí na smetiskách alebo sa ich ľudia zbavia nesprávnym spôsobom. To všetko má výrazný dopad na životné prostredie.
Recyklácia lítia a iných materiálov je však nákladný proces. Preto nie je recyklácia až tak rozšírená, no štúdia vedcov má priniesť oveľa lacnejšiu alternatívu. Vo svojej práci skúmali nanomateriál MXene, ktorý by mal byť vhodnou alternatívou pre lítium-iónové batérie. Vedúci štúdie, Leslie Yeo, tvrdí, že tento materiál má podobné vodivé vlastnosti ako grafén.
„Na rozdiel od grafénu si vieme MXene prispôsobiť a uplatniť ho rôznymi spôsobmi. Problémom však bolo to, že materiál rýchlo hrdzavel, čím sa stával nepoužiteľným,“ vysvetlil Yeo.
V novej štúdii sa vedci rozhodli tento problém vyriešiť. Zistili, že zvukové vlny určitej frekvencie hrdzu odstránia, čím materiál navrátia takmer do pôvodného stavu. Vďaka tomuto procesu by sa mohli batérie v budúcnosti po niekoľkých rokoch „omladiť“ a fungovať naďalej. Oproti tradičným lítium-iónovým batériám sa dožijú až trikrát tak dlho.
„Schopnosť predĺžiť životnosť MXenových batérií je kľúčová pre to, aby sa tento typ batérie stal komerčne vhodným produktom,“ hovorí Yeo.
Dlhšia životnosť
Odstrániť hrdzu z materiálu, ktorý je oveľa tenší ako ľudský vlas, predstavovalo pre výskumníkov najväčšiu výzvu. Súčasné metódy zahŕňajú použitie chemických náterov, čo ale obmedzuje použitie batérie. Ak však vedci podrobili materiál vysokofrekvenčným zvukovým vlnám na minútu, hrdzu sa im podarilo odstrániť. Ide o jednoduchú procedúru, ktorá navráti život batérii.
Neprehliadnite
Vďaka tejto procedúre môže nanomateriál nájsť využitie v rôznych sférach, či už v oblasti senzorov, bezdrôtového prenosu či ako batérie.
Bežne dostupné batérie postupne degradujú. Lítium-iónové batérie v našich smartfónoch strácajú postupom času kapacitu a skôr či neskôr sa stávajú nepoužiteľnými. Batéria, ktorá by sa po niekoľkých rokoch dokázala vrátiť do pôvodného stavu by znamenala vo sfére smartfónov revolúciu.
Nepochybne ide o sľubný koncept, no vedcov čaká ešte množstvo práce. Autori štúdie musia nájsť spôsob, ako svoje akustické zariadenie zakomponovať do už existujúcej výrobnej infraštruktúry. Zároveň sa v ďalších výskumoch pokúsia zistiť, či by nemohli túto metódu použiť aj pri iných materiáloch. Autori tvrdia, že sú pripravení spolupracovať s partnermi na vyladení tohto procesu.
Komentáre