Vývoj baterií jako jedna z výzev pro udržitelnou budoucnost

Snaha o udržitelnost a využití obnovitelných zdrojů energie vede k hledání efektivnějších způsobů jejího uchování. Na to se zaměřuje i Ondřej Klvač, který studuje čtvrtý ročník doktorského studijního programu Mikroelektronika a technologie na Ústavu elektrotechnologie. A to pod vedením Tomáše Kazdy.

"Zabývám se vývojem a optimalizací technologií určených pro výzkum baterií. Jedná se především o elektronovou mikroskopii, o rentgenové a iontové procesy. Během vývoje technologií získávám i data o nově navržených bateriích, které navrhujeme a testujeme přímo u nás na ústavu. V podstatě se dá říci, že probíhá vývoj technologií i výzkum baterií současně.” Na vývoji a testování technologií spolupracuje Ondřej se společností Thermo Fisher Scientific, která je světovým lídrem v oblasti produktů a služeb určených pro vědu – od základního laboratorního vybavení, až po špičkové analytické přístroje. “V principu to například funguje tak, že se z nových materiálů vyrobí na fakultě prototypy baterií. Ty se zde pak také testují nabíjecími a vybíjecími cykly. Může se například stát, že nové baterii klesne rychle kapacita. Zkoumání toho, co se uvnitř baterie stalo, probíhá již pomocí elektronových mikroskopů v prostorách Thermo Fisher Scientific. K tomu je potřeba baterii rozebrat a připravit řezy pomocí iontového svazku. Zjištěným výsledkům se následně uzpůsobuje návrh nové baterie. Z pozorování v elektronovém mikroskopu lze například zjistit, že došlo ke změně v prvkovém složení částic aktivního materiálu nebo částice popraskaly a nejsou v kontaktu s elektrodou, čímž došlo k úbytku aktivní hmoty, a tedy i kapacity.”

Díky spolupráci s firmou tak mají vědci i studenti přístup ke špičkovým přístrojům. Společnost může zase recipročně těžit z nejnovějších vědeckých poznatků, které na fakultě vznikají. Přístroje tak mohou být uzpůsobeny, případně vylepšeny dle aktuální potřeby vědců. “Jsem takový spojovací článek mezi fakultou a společností,” říká o sobě s úsměvem Ondřej, který současně ve firmě Thermo Fisher Scientific působí jako intern.

“K bateriím jsem se dostal tak nějak nepřímo. Během bakalářského a magisterského studia jsem pracoval ve firmě na vývoji rentgenových technologií pro průmysl. V rámci bakalářské a diplomové práce jsem potřeboval téma spojit s něčím na domovském ústavu, kde již dlouhodobě probíhal výzkum baterií. Baví mě věda a technologie, i proto jsem se rozhodl dál pokračovat na doktorském studiu. Mohu se tak podílet na výzkumu jednoho z nejaktuálnějších témat, jakým vývoj efektivnějších baterií bezesporu je a být tak trochu hybatelem budoucího pokroku,“ uzavírá Ondřej.