Dětská ponorka s vláknovou baterií. Kredit: MIT.

V současné době jsou velkým hitem strukturální baterie, tedy takové, které lze zabudovat do materiálů rozmanité povahy a tvaru, a přitom budou spolehlivě dodávat elektřinu. Mezi ty slibné se řadí vláknové baterie (fiber battery), které mají podobu dlouhého vlákna. Takové baterie bude možné začlenit například do látek, nositelné elektroniky nebo třeba do materiálů, které se vyrábějí z vláken určitých typů.

Vlevo standardní vláknová baterie, vpravo nehořlavá baterie z MIT. Kredit: MIT.

Inženýři amerického  Massachusettského technologického institutu (MIT) vyvinuli novou vláknovou baterii s řadou pozoruhodných vlastností. Jde o nabíjitelnou lithium-iontovou baterii, která má tvar dlouhého tenkého vlákna. Tloušťka baterie je pouhých pár set mikronů, ale její délka je rekordních 140 metrů. Badatelé navíc podotýkají, že jejich baterii je možné vyrobit v ještě podstatně větších délkách.

Podobné vláknové baterie jsme viděli již dříve. Baterie z MIT se vyrábí standardním systémem pro tvorbu průmyslových vláken, což podstatně zjednodušuje její produkci. Od předešlých vláknových baterií se liší především v tom, že klíčové materiály, jako je lithium, jsou umístěny ve struktuře vlákna a zároveň jsou chráněné speciální vrstvou. Baterie rovněž obsahuje nový typ gelových elektrod a gelového elektrolytu, díky čemuž je baterie odolná vůči hoření.

Vláknová baterie napájí LEDku. Kredit: MIT.

Výsledná vláknová baterie je oproti dřívějším typům mnohem tenčí a více pružná. Již s nynější délkou 140 metrů jde o nejdelší vláknovou baterii na světě, s kapacitou 123 mAh. Tvůrci předvedli potenciál nové baterie tím, že ji omotali kolem dětské ponorky, kterou pak poháněla. Rovněž ji použili pro napájení Li-Fi systému, který přenáší data pomocí světelných impulzů.

Vedoucí výzkumu Tural Khudiyev uvádí, že jejich baterie nemá žádné zjevné omezení, pokud jde o délku vlákna. Mohou to prý klidně být kilometry. Jejich baterii je také možné prát v pračce a na rozdíl od předešlých podobných baterií ji lze připojit k více zařízením zároveň. Podle tvůrců se tím blížíme ke kompletním nositelným počítačům, které budeme nosit jako součást oblečení.

Tým MIT pokračuje ve výzkumu. Experimentují s designem vláknové baterie. Zkoumají možnosti různých dalších materiálů, které by mohly dále zlepšit vlastnosti baterie. Rovněž připravují patent a očekávají, že během pár let by nová vláknová baterie mohla být na trhu.

Literatura

New Atlas 20. 12. 2021.

Materials Today online 20. 12. 2021.