Nová batéria sľubuje revolúciu v odvetví elektromobility

Výskumníci z Tokijskej univerzity predstavili prelomový prototyp bezkobaltovej lítiovo-iónovej batérie. Bežné lítiovo-iónové batérie zvyčajne obsahujú kobalt, nikel a mangán, pričom kobalt hrá v ich chemickom zložení ústrednú úlohu. Keďže s ťažbou kobaltu sa spájajú etické a environmentálne problémy, vedci neúnavne skúmajú alternatívy. Jednou z bezkobaltových alternatív je batéria s fosforečnanom lítia a železa, ktorá sa môže pochváliť 30-percentným znížením nákladov v porovnaní so štandardnými lítiovo-iónovými batériami.

Tokijskí vedci však hľadali ešte účinnejšie a udržateľnejšie riešenie. Vyvinuli jedinečnú batériu s elektródami, ktoré kombinujú lítium, nikel, mangán, kremík a kyslík. Táto zložitá zmes vedie k vyšším hodnotám napätia, čo sľubuje výrazné zvýšenie energie v porovnaní s tradičnými lítiovo-iónovými batériami obsahujúcimi kobalt. Pri vývoji batérií s takýmito zložkami však pretrváva problém – časom majú tendenciu sa rozkladať, čím sa stávajú nevhodnými na dlhodobé používanie.

Výskumníci túto prekážku prekonali vďaka novému zloženiu elektrolytu. Elektrolyt 3,4 M LiFSI/FEMC je kľúčový pri vytváraní robustných pasivačných vrstiev na anóde. Zabezpečuje aj stabilitu proti redukčnej a oxidačnej degradácii. Výsledkom je prototyp malej gombíkovej batérie, ktorá si aj po 1000 cykloch nabíjania a vybíjania zachováva pôsobivých 80 % svojej úložnej kapacity.

Bezkobaltová lítiovo-iónová batéria Tokijskej univerzity je nielen prísľubom udržateľnejšej a etickejšej alternatívy k tradičným batériám, ale môže sa pochváliť aj približne o 60 % vyššou energetickou hustotou ako široko používané lítiovo-železofosfátové batérie. Zvýšená kapacita uskladnenia energie znamená dlhšiu životnosť a väčší výkon batérií pre elektrické vozidlá, smartfóny a iné aplikácie. Významnou výhodou je aj škálovateľnosť tejto inovácie, keďže na výrobu týchto moderných batérií možno využiť existujúce výrobné zariadenia.

Zdroj: techtimes.com.