Čínski vedci zvýšili hustotu lítiových batérií na rekordných 711 Wh/kg
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 21. 6. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Súčasné batériové články sú dostatočne dobré pre väčšinu prípadov použitia v elektromobiloch. No v oblastiach ako sú výkonné mobilné zariadenia, výkonné elektrické motocykle a predovšetkým elektrické lietadlá výrobcovia volajú po batériách, ktoré dokážu vložiť viac energie do výrazne nižšej hmotnosti. Články s extrémnou hustotou, ktoré sa nedávno testovali v Pekingu, predstavujú obrovský skok vpred oproti súčasnému stavu, aj keď sú zamerané výlučne na maximalizáciu jedného ukazovateľa.
Na trh sa začínajú dostávať pôsobivé nové batériové články, no pokiaľ ide o jednoúčelové články určené výlučne na dosiahnutie maximálnej špecifickej energie, doteraz najvyššia zaznamenaná hodnota bola 575 Wh/kg.
Túto hodnotu teraz prekonal tím z Ústavu fyziky na Čínskej akadémii vied. Malý tím vyvinul nabíjateľný 10 Ah „vreckový“ článok s použitím ultratenkej kovovej lítiovej anódy a katódy bohatej na lítium na báze oxidu mangánu.
Tím rozšíril rozsah nabíjacieho / vybíjacieho napätia a skúmal štrukturálnu stabilitu katódy, ako aj to, ako modifikácie povrchu lítiovej anódy ovplyvnili spôsob, akým sa ióny lítia ukladajú na elektródu a rozpúšťajú sa z nej počas nabíjania a vybíjania batérie. Batéria sa testovala s hodnotou 711,3 Wh/kg a ponúkla aj výnimočnú objemovú hustotu energie 1 653,65 Wh/liter.
Prirodzene, ide len o laboratórny batériový článok na výskumnej úrovni, ktorý je ďaleko od akejkoľvek formy komercializácie. Zostavenie tohto prototypu si vyžadovalo „mimoriadne pokročilé procesné technológie, ako je príprava elektród s vysokým zaťažením a vstrekovanie ochudobneného elektrolytu“, takže by boli pravdepodobne veľmi drahé.
A keďže sa tím zameral predovšetkým na extrémnu hustotu, určite došlo ku kompromisom. Nehovorí sa o tom, koľko energie je článok schopný naraz vydať alebo prijať, aká je jeho životnosť, ako funguje pri rôznych teplotách, či si udrží silný výkon, keď sa blíži k vyčerpaniu, alebo či má tendenciu horieť, keď sa niečo pokazí. Všetky tieto body a mnohé ďalšie bude potrebné vyriešiť skôr, ako sa takéto veci dostanú na trh.
Výskumníci tvrdia, že aj v ukazovateľoch hustoty je stále čo zlepšovať, takže bude zaujímavé sledovať, či v budúcnosti prekonajú svoj vlastný rekord. Článok o výskume je k dispozícii v magazíne Chinese Physics Letters.
