Naukowcy odpalili prawdziwą bombę technologiczną. Otóż stworzyli pierwszy na świecie w pełni stały akumulator wykorzystujący jony wodorkowe (H−).

Jony wodorkowe (H−), zbudowane z dwóch elektronów i jednego protonu, od dawna kusiły badaczy jako nośniki ładunku ujemnego, bo są lekkie, mają świetne właściwości redoks i są niezwykle dynamiczne w porównaniu z klasycznymi kationami. Te właściwości oznaczają, że H− bardzo łatwo wchodzi w reakcje utleniania i redukcji, czyli może sprawnie oddawać i przyjmować elektrony. To właśnie te procesy są fundamentem działania akumulatorów, bo umożliwiają szybkie i stabilne przemiany chemiczne, które zamieniają się w energię elektryczną dostępną dla urządzeń.

Reklama

ZOBACZ KALENDARZ GWIAZDY MotoGP »

Kalendarz dla motocyklisty na rok 2026 Gwiazdy MotoGP.

Duży 42x30 cm. 79 zł WYSYŁKA GRATIS!

Kalendarz motocyklowy na rok 2026 ścienny, przedstawiający najważniejszych bohaterów tego sezonu MotoGP. Marc Marquez, Jorge Martin, Johann Zarco, Raul Hernandez, Fabio Quartararo, Franco Morbidelii, Pedro Acosta, Pecco Bagnaia, Marco Bezzecchi, Alex Marquez i inni w obiektywnie Łukasza Świderka, polskiego fotografa w MotoGP

KUP TERAZ. WYSYŁKA GRATIS »

Do tej pory przeszkodą była jednak chemia - brakowało odpowiedniego elektrolitu, który przewodziłby jony wodorkowe szybko i stabilnie, nie przepuszczając przy tym elektronów, a jednocześnie wytrzymywał wysokie temperatury i dobrze współpracował z elektrodami.

Problem został właśnie rozwiązany. Badacze zaprojektowali elektrolit w formie rdzeń-powłoka, w którym cienka warstwa wodorku baru otacza jądro z wodorku ceru. Taka konstrukcja, oznaczona jako 3CeH3@BaH2, sprawia, że transport H− odbywa się sprawnie już w temperaturze pokojowej. Na tej bazie udało się złożyć pierwszy w pełni działający prototyp akumulatora na jony wodorkowe.

Po stronie dodatniej, czyli na katodzie, znalazł się klasyczny materiał magazynujący wodór - wodorek glinowo-sodowy (NaAlH4). Elektrodę ujemną, anodę, zbudowano z wodorku ceru (CeH2). Podczas pracy urządzenia elektrony popłynęły przez zewnętrzny obwód, a jony wodorkowe (H−) wędrowały przez elektrolit, tworząc stabilny przepływ prądu. Aby sprawdzić możliwości nowej technologii, konstruktorzy poszli o krok dalej, czyli ułożyli wielowarstwową baterię, która osiągnęła napięcie 1,9 V. To wystarczyło, aby rozświetlić żółtą diodę LED i pokazać światu, że to nie teoria, tylko działający system energetyczny.

Ta technologia różni się od wszystkiego, co znamy z klasycznych akumulatorów litowo-jonowych. Procesy elektrochemiczne napędzane przez jony wodorkowe (H−) otwierają drzwi do tworzenia nie tylko nowych akumulatorów, ale też ogniw paliwowych, elektrolizerów czy membran do separacji gazów. Co ważne, wodorki jako nośniki ładunku mogą z natury ograniczać powstawanie niebezpiecznych dendrytów metalicznych, które są bolączką dzisiejszych baterii litowych. To oznacza szansę na bezpieczniejsze, trwalsze i czystsze źródła energii, a właściciele elektrycznych pojazdów, w tym motocykliści, którzy dziś martwią się o zasięg i żywotność baterii w elektrykach, w przyszłości mogą zyskać zupełnie nowy poziom niezawodności i mocy.