Pohled do nitra baterie

Martin Tůma  |  Věda

Hybridní pohon už není jenom doménou aut, ale zkoumá se i jeho použití na železnici. Baterie, které jsou k tomu potřeba, fungují díky přeměně elektrické energie na chemickou při nabíjení a opačném procesu při vybíjení. Většina současných baterií používá pro uskladnění energie uvnitř sebe speciální roztok – elektrolyt.

Vědci se snaží modelovat chování této kapaliny na počítačích, aby lépe pochopili, co se děje uvnitř baterie a dokázali konstruovat lepší články. Chování elektrolytu je klíčové jak pro kapacitu baterie, tak pro rychlost nabíjení. Vypočítané výsledky se potom ověřují rozebráním baterie a porovnáním výpočtu se skutečným stavem.

Tento postup ale sebou nese celou řadu problémů. Jednak mechanické a chemické narušení vnitřku baterie výsledky zkresluje a taktéž zničí zkoumanou baterii. Proto tým vědců z Technische Universitaet v Mnichově použil pro zkoumání procesů uvnitř baterie neutronové skenování pomocí zdroje neutronů FRM II (je to součást ANTARESu – Advanced Neutron Tomography and Radiography Experimental System).

Díky tmu tak mohli pozorovat jak je uvnitř baterie rozložen elektrolyt a co se s ním děje při nabíjení. Pozorování probíhalo v rámci výzkumu nových článků z sodíku a chloridu železa, které chce firma General Electric použít pro novou generaci hybridních lokomotiv.

Plánuje se použití více jak 10 000 kusů těchto vysokovýkonových baterií pro ukládání energie při brzdění a následně pro pohon motoru o výkonu 1500kW. GE očekává, že tyto baterie uspoří nejméně 10% nákladů na provoz lokomotivy.

Zdroj:
http://www.frm2.tum.de

Nejčtenější