Virus dláždí cestu k lithium-vzduchovým bateriím

O nových přelomových bateriích máme již skoro obavu psát, neboť to někteří čtenáři berou téměř jako provokaci. Na druhou stranu, alespoň je vidět, že na vývoji dokonalejších baterií se neustále intenzivně pracuje. Povzbudivá zpráva o „super-baterii“ přechází tentokrát z MIT, kde se v laboratoři podařilo sestrojit výkonné lithium-vzduchové baterie.

Hlavní roli v objevu hraje bakteriofág M13, kolem kterého se všechno točí (doslova). Vědcům z technologického institutu MIT se podařilo modifikovat virus M13 tak, aby na sebe nalepoval molekuly manganu obsažené ve vodě.

Klasické nanovlákno má hladký povrch, avšak M13 pomocí molekul manganu tvoří jehlovité vlákno s obrovskou funkční plochou, kde se při nabíjení ukládají ionty lithia. Velká funkční plocha je základem ke konstrukci baterií s rychlým nabíjením/vybíjením a velkou kapacitou.

Vědci po přidání malého množství palladia do vlákna zjistili, že vlákno funguje jako katalyzátor. Takto upravená vlákna lze použít v lithium-vzduchových baterií.

Li-vzduch baterie používají jako anodu lithium a jako katodu kyslík ze vzduchu, jenž je zachycován v lehké pórovité hmotě. Oproti klasické li-ion baterií mají li-vzduch baterie nejen větší kapacitu, ale jsou také lehčí.

Při použití li-vzduch baterií se zvedne dojezd dnešních elektromobilů až na hranici 550 km. Na li-vzduch bateriích intenzivně pracuje například Tesla, jenž si nechala v záři patentovat svou hybridní li-ion a kov-vzduch baterii. Střízlivé odhady mluví o tom, že lithium-vzduchové baterie budou připraveny pro reálný provoz někdy kolem roku 2020 až 2030.

Avšak samozřejmě vše má své „ale“, jenž je stejné pro všechny podobné projekty super-baterií. Vytvořit výkonnou baterii v laboratoři je jedná věc, vyrábět baterie na běžícím pásu v průmyslovém měřítku je věc druhá. Sami vědci z MIT přiznávají, že průmyslové pěstování nanovláken (levné, ve velkém počtu) pomocí víru M13 bude krajně obtížné.