Student World

Výzkumníci ze Stanfordské univerzity prohlašují, že díky použití křemíkových nanovodičů je možné zvýšit kapacitu lithium-iontových akumulátorů až desetinásobně. Navíc je pravděpodobné, že se tato technologie již poměrně brzy dostane na trh.

Yi Ciu, odborný asistent ve Stanfordu, který na projektu pracoval déle než rok, k tomu říká, že se jedná o skutečně revoluční výsledek, neboť desetinásobné zvýšení kapacity umožní například notebookům při čtyřhodinovém nabíjení pracovat zhruba 40 hodin na jedinou baterii. Akumulátory vyrobené novou technologií mohou být použity také například v MP3 přehrávačích, mobilních telefonech nebo dokonce i v elektromobilech. Není ovšem vyloučeno ani to, že by mohly najít uplatnění třeba i v moderních budovách, kde by se v nich skladovala energie, získaná ze solárních panelů, komentuje možnosti využití Yi Ciu.

V současnosti je kapacita lithium-iontových akumulátorů omezena tím, kolik lithia může být vázáno na anodě. Anody jsou nyní vyráběny hlavně z uhlíku, a právě použití křemíku umožní dosáhnout výrazně vyšší kapacity. Cui vysvětluje, že nanovodiče jsou v akumulátoru aktivním materiálem, který ukládá lithiové ionty. Když křemíkové nanovodiče přijdou do styku s lithiovými ionty, zformují se v nový materiál – silisic lithia. Ten má pak díky svým vlastnostem přináší až desetinásobné zvýšení kapacity celého akumulátoru.

Lithium je tak uloženo v obrovském množství miniaturních silikonových vodičů, z nichž každý je 1000krát tenčí než lidský vlas, i když po absorbování lithia se mohou zvětšit na čtyřnásobek své standardní velikosti. Yi Cui také poznamenává, že když se uložená energie zužitkuje, silicid lithia se změní zpět v původní křemík a díky tomu je možné baterie opakovaně nabíjet.

Tým stanfordských výzkumníků nyní pracuje na způsobu, jak takovéto baterie produkovat ve velkém množství. Podle Cuie může být uvedení této technologie do praxe velmi rychlé a několik společností již o ni prý projevilo zájem. Univerzita také už podala žádost o uznání petentu na tuto technologii a nyní je pouze otázkou, za jak dlouho a s kým uzavře dohodu o výrobě těchto akumulátorů.
Využití křemíkových nanovodičů je již několikátý přelomový objev v posledních měsících, vedoucí ke značnému rozšíření budoucích možností elektroniky. V říjnu ohlásili výzkumníci z univerzity v Edinburghu dosažení významného pokroku při manipulaci s nanovodiči, které je možné použít při propojování mikročipů, což by mělo mít významný vliv při konstrukci superpočítačů za zhruba 10-15 let. Výzkumníci z Arizonské státní univerzity pak v listopadu zveřejnili informace o možnosti náhrady miniaturních magnetických pevných disků speciálními nanovodiči v průběhu 5-10 let a v neposlední řadě také vědci z IBM ohlásili průlom v použití světelných pulzů pro přenos informací mezi jádry mikroprocesorů. Všechny tyto objevy mají potenciál výrazně zvýšit možnosti v oblasti mikroelektroniky, kdy i při značném zmenšení bude možné dosahovat extrémně vysokého výkonu a efektivity.

autor Martin Noska, Computerworld