Vědci z UPCE vyvinuli senzory pro novou generaci baterií

Výzkumníci z Univerzity Pardubice vyvinuli unikátní senzory, které mohou zásadně prodloužit životnost lithium-iontových baterií a posunout vývoj tzv. chytrých akumulátorů. Ty budou v budoucnu schopné samy detekovat problémy a díky pokročilým funkcím i reagovat na jejich vznik. Univerzita zároveň usiluje o mezinárodní patentovou ochranu těchto senzorů.

Na vývoji se podílí tým z Fakulty chemicko-technologické v rámci mezinárodního projektu Horizon Europe - Salamander, který propojuje mezinárodní vědecké kapacity z oblasti bateriového výzkumu. Pardubičtí vědci mají v projektu klíčovou roli – zaměřují se na vývoj senzorů pro sledování teploty, stavu baterie (SOH) a dalších parametrů měřených přímo uvnitř akumulátoru.

„V rámci projektu jsme vyvinuli nové typy a konstrukce senzorů, které jsou extrémně citlivé a dokáží měřit i velmi malé změny teplot a dalších parametrů přímo uvnitř akumulátoru,“ říká vedoucí pardubického týmu Tomáš Syrový z Fakulty chemicko-technologické Univerzity Pardubice a dodává: „Náš výzkum posouvá vědu blíže k vývoji nové generace inteligentních baterií, které najdou uplatnění například v elektromobilitě, energetice nebo moderní elektronice.“

Vyvinuté tištěné tenkovrstvé senzory dokážou zachytit změny teplot elektrod na úrovni setin stupně Celsia, díky jejich umístění uvnitř článku a na povrchu elektrod. To je nedosažitelné pro běžné senzory umístěné vně baterie. Právě tato přesná data umožňují detailní monitoring dějů uvnitř článku a otevírají cestu k využití pokročilých algoritmů a umělé inteligence pro prediktivní ochranu a optimalizaci provozu baterií. Významnou část výzkumu věnovali pardubičtí vědci také zajištění dlouhodobé odolnosti senzorů, které musí spolehlivě fungovat v chemicky agresivním prostředí uvnitř baterie.

Citlivé a spolehlivě pracující senzory jsou nezbytnou součástí nové generace chytrých baterií. Data ze senzorů a vyvinuté algoritmy umožnují identifikaci negativních jevů v zárodcích, díky čemuž je možné aktivovat samoopravné mechanismy akumulátorů, které jsou v rámci projektu rovněž vyvíjeny. Jejich aktivace výrazně prodlouží životnost baterií a zvýší bezpečnost jejich používání. 

Pro vybrané technologie již univerzita podala patentové přihlášky v rámci EU a v dalších zemích, přičemž Univerzita Pardubice je jejich hlavním autorem.