Ekologicky šetrnější a energeticky bezpečnější cestu pro ukládání elektrické energie v bateriích a superkondenzátorech navrhli vědci z VŠB-Technické univerzity Ostrava a Univerzity Palackého společně s kolegy z Německa. Ve studii publikované v prestižním časopise Energy & Environmental Science představili novou metodu výroby bateriových elektrod na bázi organických materiálů, které vykazují vysokou ukládací kapacitu, rychlost i stabilitu při ukládání energie, aniž by bylo nutné používat škodlivá organická rozpouštědla.
Nový přístup mezinárodního týmu přichází v době, kdy vědci po celém světě hledají alternativu k lithiovým bateriím. Jejich spotřeba s rozvojem elektromobility neustále roste, Lithiové baterie však kromě řady výhod přinášejí i mnohá ekologická a bezpečnostní rizika. K hlavním problémům patří obtížná recyklace a související riziko úniku toxických chemikálií. Lithiové baterie jsou také citlivé na teplo a opakovaným nabíjením ztrácejí kapacitu, což omezuje jejich životnost. Řadu z těchto slabých míst nový přístup podle výzkumníků překonává.
„Organické molekuly se ukazují jako slibná alternativa díky své dostupnosti, ekologickým výhodám a flexibilitě. Samoorganizující se organické nanodrátky výrazně zlepšují transport lithných iontů a baterie má vysokou kapacitu, kterou opakovaným nabíjením příliš neztrácí. V přípravě eliminujeme škodlivá organická rozpouštědla, čímž překonáváme jednu z klíčových bezpečnostních a environmentálních výzev současného bateriového průmyslu,“ uvedl jeden z autorů studie a vedoucí Materials & Environment Lab Centra nanotechnologií Radek Zbořil.
Anoda z organických nanodrátků vykazuje i další vlastnosti, které přispívají k její stabilitě, delší životnosti a bezpečnějšímu provozu. „Anoda z organických nanodrátků vykazuje sníženou exotermní aktivitu při nabíjení, což zvyšuje bezpečnost. Navíc má materiál vynikající výkon v hybridních superkondenzátorech s lithiovými kovovými ionty ve spojení s komerčním porézním uhlíkem,“ uzavřel další z členů výzkumného týmu Aristeidis Bakandritsos.