Grafenové baterie – Blíží se revoluce v napájení a výdrži mobilních telefonů?

Životní elán a energie jsou sice fajn, ale co si budeme povídat, jakmile se nám někde na cestě vybije mobil nebo dojde šťáva v notebooku, jsme rázem bez nálady. To by se mohlo v dohledné době změnit — díky grafenovým bateriím.

Možná jste to také zachytili, grafenové baterie nejsou úplná novinka a na jejich vývoji se pracuje několik posledních let — tzn. asi stejně dlouho, jako vycházejí podobné ,,revoluční” články. První efektivní výrobu grafenu vědci představili kolem roku 2004, jeho cena byla přesto v té době neskutečně vysoká a ještě několik let poté se pohybovala v desítkách milionů dolarů za centimetr čtvereční. Tyto kacířské časy jsou ale dávno zapomenuty.

Díky nové technologii už s sebou nebudete muset na lov Pokémonů nosit powerbanku, byť takový záložní zdroj energie není nikdy na škodu.

Zatímco se takřka všechny aspekty naší chytré elektroniky vyvíjejí, baterie stále zůstávaly o nějaký ten krok pozadu a v tichosti čekaly na svou chvilku slávy. Napájení výkonných mobilů a notebooků přece jen není záležitost, kterou by zvládl jen tak někdo. Na vývoji grafenové baterie teď ale pro změnu pracují všichni, protože pokud se chcete udržet v přední pozici na velkém trhu, tohle si nesmíte nechat ujít. A tak v tom jede např. Samsung, Tesla (ve spolupráci s Panasonicem), činský Dongxu, několik prestižních univerzit… rozhodně bude z čeho vybírat.

 

Nová technologie staví na zázračném grafenu, což je velmi tenká – jeden atom široká – forma uhlíku podobná svou strukturou grafitu, který představuje nejpevnější známý materiál na světě. Díky vědeckému pokroku je nyní možné mezi jednotlivé listy tvrdého a přesto velmi pružného grafenu přidat látky zvyšující množství iontů lithia v baterii, čímž dochází (velmi zjednodušeně řečeno) ke zlepšení vlastností baterie, od zkrácení potřebného času dobíjení, po její celkovou energetickou kapacitu — ostatně mrkněte na video na konci článku. Nakolik se podaří tato data zachovat i mimo laboratorní podmínky při reálném využití, je sice otázkou, dle prvních testů to ale nevypadá vůbec zle.

Čas plného nabití standardní baterie by u mobilních zařízení mohl klesnout na jednotky minut, výdrž by se přitom vyšplhala na dvou až trojnásobnou délku oproti současným Li-ion bateriím, aniž by se snížilo množství nabíjecích cyklů, respektive životnost baterie. Nové baterie mají být zároveň podstatně bezpečnější pro životní prostředí, než aktuálně užívané alkalické a lithiové varianty.

Grafenové baterie by pak pochopitelně nenašly uplatnění jen u mobilních telefonů. S jejich využitím se počítá v celé řadě zařízení a výjimkou by neměly být ani elektromobily. O tom ostatně svědčí zmíněná Tesla Elona Muska, která v ,,novém” materiálu vidí slušný potenciál, a proto se do výzkumu pustila s plnou vervou.

Pokud vás to nalákalo, musím bohužel, ač nerad, přidat jednu smutnou zprávu na konec. Masivní nástup grafenových baterií do našeho každodenního života se předpokládá teprve v horizontu 5-10 let, což sice není zase tak dlouho, ale nějaký ten pátek si přece jen budeme muset počkat. Ve vývoji je totiž stále co zlepšovat a než bude možné baterie nasadit do klasické komerční výroby, projdou si ještě důkladným testováním. Do té doby nezbude, než se naučit lépe starat o baterie současné a prodloužit jim životnost na úměrnou mez za využití dostupných nástrojů i vlastních sil. Takže vám držíme palce a těšíme se na viděnou za pár let při dalším článku o grafenu!